Système d`éclairage gradué

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BAC PRO Système Electronique Numérique
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Technique des Equipements
Audiovisuels Professionnels
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Système d’éclairage
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SOMMAIRE
1) Mise en situation ................................................................................... page 3/9
2) Diagramme sagittal du système ........................................................... page 4/9
3) Description des relations ..................................................................... page 4/9
4) Description fonctionnelle simple des OT ............................................. page 5/9
5) Le signal de télécommande .................................................................. page 6/9
6) Mise en œuvre du système.................................................................... page 8/9
7) Les systèmes d’éclairage plus anciens.................................................. page 8/9
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1) Mise en situation
On trouve des systèmes d’éclairage gradué dans les lieux de spectacle vivant comme les :
- Théâtres
- Opéras
- Salles de concerts
Ils sont aussi utilisés dans les studios vidéo :
- Télévision
Leur fonction est d’éclairer une scène audiovisuelle.
Ils ont donc un rôle inévitable d’intermédiaire entre la scène audiovisuelle et ceux qui la voient
(spectateurs ou téléspectateurs).
Ils peuvent comporter plusieurs centaines de projecteurs fixes ou mobiles disposés tout autour du lieu à
éclairer.
Les systèmes d’éclairage gradué sont conçus pour être commandés par une seule personne qu’on appelle
généralement « régisseur lumière » ou « éclairagiste ».
L’éclairagiste choisit les intensités, les couleurs, les formes, les tailles, les orientations, les positions, les
mouvements des faisceaux lumineux, etc.…
Cela lui permet de créer une succession d’ambiances et d’effets lumineux répartis sur différentes zones de
la scène.
Les effets produits sont des expressions artistiques qui contribuent à la réussite d’un spectacle ou d’un
tournage.
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2) Diagramme sagittal du système
Les interactions entre le(s) technicien(s) et le système, ainsi que les lumières diffusées ne sont pas
représentées afin de ne pas surcharger le schéma.
Projecteur(s)
1 : OT11
R11
R12
OT2 :
Bloc de 6
gradateurs
R1
OT1 :
Pupitre
de commande
d’éclairage
Projecteur(s)
2 : OT12
R13
Projecteur(s)
3 : OT13
R14
Projecteur(s)
4 : OT14
R15
R2
Projecteur(s)
5 : OT15
R16
Projecteur(s)
6 : OT16
OT3 :
Bloc de 6
gradateurs
R21 à R26
R3
R4
« Vers 6
projecteurs »
OT4 :
Projecteur
motorisé
« Vers d’autres appareils
télécommandables »
3) Description des relations
R1 à R4 : Signal de télécommande multiplexé et numérique au standard DMX512/1990.
R11 à R26 : Tensions dont la valeur efficace peut varier entre 0V et 230V.
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4) Description fonctionnelle simple des appareils de l’installation
OT1) Pupitre de commande:
Permet au régisseur lumière de télécommander toute l’installation. Il génère un signal (de télécommande)
numérique multiplexé qui transmet les consignes de réglage décidées par l’éclairagiste à tous les
gradateurs.
Les pupitres d’éclairage sont généralement gradués en pourcentage (de 0 à 100%).
0% signifie “projecteurs éteints” et 100% signifie “projecteurs éclairés au maximum”.
En fonction des particularités des systèmes, la commande peut être assurée par un pupitre, une console,
ou un logiciel installé sur un ordinateur avec son interface.
OT2, OT3) Bloc de 6 gradateur:
Un bloc comporte 6 gradateurs. Il est alimenté en tension triphasée 380V et reçoit le signal de
télécommande.
Chaque gradateur (Dimmer en anglais) est alimenté par une tension simple 230V et fournit au(x)
projecteur(s) une puissance électrique variable. A partir des valeurs de consigne extraites du signal de
télécommande chaque gradateur délivre une tension dont la valeur efficace peut varier de 0V à 230V
qu’on appelle « tension graduée ».
OT11 à OT16) Les projecteurs:
Ce sont des projecteurs immobiles appelés « projecteurs traditionnels ». Ils transforment l’énergie
électrique reçue en lumière. La quantité de lumière diffusée par un projecteur varie avec la valeur efficace
de la tension qu’il reçoit. Il peut y avoir plusieurs projecteurs en parallèle branchés sur le même gradateur.
Attention! Tous les projecteurs ne sont pas graduables.
OT4) Le projecteur motorisé:
Il est alimenté par une tension simple 230V et reçoit le signal de télécommande. Il peut effectuer des
mouvements de rotations qui déplacent le faisceau lumineux, changer la couleur de la lumière diffusée et
produire encore d’autres effets…
Les autres appareils télécommandables :
Il existe d’autres appareils prévus pour réagir aux signaux de télécommande DMX512 : Changeurs de
couleur, machines à fumée, projecteurs qu’on ne peut pas brancher sur gradateurs, etc…
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5) Le signal de télécommande
5-1) DMX512/1990
Le signal DMX512 est le standard de communication le plus internationalement reconnu pour tous les
équipements de commande d'éclairage. Ce standard a été conçu par l'USITT (U.S. Institute of Theatre
Technology). Le suffixe1990 indique l’année de la dernière version.
Il repose sur le standard RS-485 (EIA-485), qui spécifie: 2 paires de fils + blindage, 32 récepteurs
maximum sur une ligne, longueur maximum du câble sans réamplification: 300 m. Pas de dédoublement
ou de jonction en T.
Il permet de commander jusqu’a 512 circuits différents.
Signaux de sortie de l’appareil
disponibles sur un connecteur
XLR5 femelle
Entrée sur connecteur XLR5
mâle
5-2) Câblage du réseau DMX512
Le réseau commence à partir du pupitre de commande. Un premier câble part de la sortie DMX OUT du
pupitre vers le connecteur DMX IN de l’appareil le plus proche (gradateur ou autre).
Cet appareil est équipé d’un connecteur DMX OUT qui permet la recopie du signal vers l’entrée de
l’appareil suivant.
La transmission continue ainsi vers tous les appareils télécommandables du système.
Sur le dernier appareil DMX du réseau, on branche sur DMX OUT un « bouchon DMX512 »de fin de
ligne. Il s’agit d’une fiche XLR5 mâle équipée d'une résistance de 120 Σ 0.5W entre les contacts 2 et 3.
Il est indispensable que le signal DMX ne soit pas affecté si un gradateur est éteint ou quand une panne
survient. Généralement, les connecteurs DMX IN et DMX OUT sont câblés en parallèle, pour que la
continuité de la mise en cascade soit garantie.
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5-3) bouchon DMX512 de fin de ligne
Il est préconisé d’équiper systématiquement les fins de réseaux
DMX512 avec un bouchon : Connecteur XLR5 mâle équipée d'une
résistance de 120 Σ 0.5W entre les contacts 2 et 3.
Cela permet d’éviter des problèmes de réflexion de signaux qui
provoqueraient des perturbations sur la ligne. (Dans ce cas, il n’y a pas
de perturbations en bout de ligne, mais ailleurs dans l’installation)
Dans la pratique, le bouchon s’avère indispensable lorsque l’installation
comporte des grandes longueurs de câble.
5-4) Caractéristiques du signal définies par le standard DMX512/1990
L’écart entre niveau haut et niveau bas doit valoir au moins 200mV. Le niveau haut doit être inférieur ou
égal à 12V. Le niveau bas doit être supérieur ou égal à -7V.
Le signal de télécommande est une succession de trains d’impulsions qui transportent 512 mots de
consignes pour 512 gradateurs (ou autre). Le premier mot de consigne est destiné au gradateur d’adresse
1, le 2éme pour le gradateur n°2, etc.
La consigne envoyée à chaque circuit est codée sur 8 bits (1 octet). On peut donc commander 256 niveaux
d’intensité lumineuse différents ( de 0 à 255).
Chaque octet est précédé par un bit “0” (start bit) et suivi par deux bits “1" (stop bit). Donc la taille du
mot de consigne qui est transmis à chaque circuit est de 11 bits (taille d’un wagon).
La durée standard minimale de transmission de ce mot est de 44µs (Ce qui correspond à 4µs/bit).
Les 512 mots de consignes sont précédés par un mot appelé START CODE (Il y a 513 wagons).
Le START CODE indique à quelle famille d’appareils est destiné le train d’impulsions. En éclairage, le
start code utilisé est “00000000011".
Au début de chaque train, il y a un niveau bas (BREAK) de 88µs mini suivi d’un bit “1" (mark after
break) de 8µs mini (C’est la locomotive).
Le protocole n’impose pas un enchaînement synchrone des trains et des mots. C’est à dire qu’ils peuvent
se succéder à un rythme variable. Il impose au moins 1 train par seconde, les trains étant séparés par des
niveaux hauts. Cependant, il est admis qu’il faut au moins 1 train toutes les 50ms pour éviter de voir “des
gradations en escalier”.
Généralement, les pupitres génèrent 1 train toutes les 30 à 40 ms. Le signal est renouvelé à ce rythme en
permanence, même s’il transmet toujours les même consignes.
Exemple: Si le gradateur d’adresse 5 doit rester réglé à 60 % pendant 30 mn, il recevra le même octet de
consigne pendant 30mn.
Entre deux réceptions, un gradateur doit mémoriser sa consigne. Il doit être capable de mémoriser au
moins 1s.
Le taux de transmission maximum est environ de 250 kbit/s (=250 000 bits/s =250 kBauds).
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6) Mise en œuvre du système
Tous les appareils doivent avoir une adresse DMX. L’installateur doit donc régler les paramètres
d’adresses de chacun d’entre eux et les connaître pour pouvoir les télécommander depuis le pupitre.
En cas de problèmes éventuels de perturbations par boucles de masse, on peut s’arranger pour que la
tresse de blindage soit reliée à la terre du coté émetteur uniquement.
7)Compléments : Historique des systèmes d’éclairage plus anciens
Installation en “tout analogique”
Les premiers gradateurs à semi-conducteurs qui ont été utilisés en éclairage étaient conçu pour répondre à
des signaux de télécommande analogiques.
Les systèmes étaient comme le montre le SYNOPTIQUE 1 ci-dessous.
SYNOPTIQUE 1
Gradateur 1
circuit 1
Gradateur 2
pupitre de
commande
Gradateur 3
Un ou plusieurs
projecteurs
Un ou plusieurs
projecteurs
Un ou plusieurs
projecteurs
Gradateur 4
Un ou plusieurs
projecteurs
Quatres Signaux de télécommande
analogiques transportés par multipaire
(généralement commande 0-10V)
secteur 230V
-
Tension graduée
de 0 à 230V
Tous les signaux de commande étaient analogiques
Chaque gradateur devait recevoir son signal de télécommande analogique unique.
Le pupitre de commande devait générer autant de signaux analogiques qu’il y a de gradateurs.
Cela nécessitait d’utiliser des câbles de télécommande multiconducteurs (ou multipaires).
Etant analogiques, les signaux transmis étaient facilement perturbés par la longueur des câbles
de télécommande, les problèmes d’échauffement, etc.…
Les projecteurs motorisés n’existaient pas.
2-2) Installation avec télécommande numérique multiplexée et interface de télécommande
Avec l’apparition des pupitres de commande numériques, les éclairagistes ont eût beaucoup de
possibilités de programmation et le standard DMX512 a été adopté pour les liaisons de télécommande.
Cependant, un grand nombre d’installations déjà existantes étaient encore équipées de gradateurs à
commande analogique. Elles ont alors été modifiées comme le montre le SYNOPTIQUE 2
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SYNOPTIQUE 2
Gradateur 1
Demultiplexeur
circuit 1
Gradateur 2
pupitre de
(interface de
commande
Gradateur 3
télecommande)
Un ou plusieurs
projecteurs
Un ou plusieurs
projecteurs
Un ou plusieurs
projecteurs
Gradateur 4
Un ou plusieurs
projecteurs
Signal de télécommande
numérique multipléxé
(généralement DMX 512)
Un signal de télécommande
analogique déstiné au gradateur 3
(généralement commande 0-10V)
secteur 230V
Le démultiplexeur
Les codes numériques destinés à chaque circuit sont transportés par le signal de télécommande jusqu’au
démultiplexeur. Le démultiplexeur génère les signaux analogiques de télécommande correspondants à
chaque code et les transmet au gradateur concerné.
Le démultiplexeur est installé à proximité des gradateurs.
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