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Im Blickpunkt: Was ist das Abstract Control Model - Avantgarde

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Im Blickpunkt: Was ist das Abstract Control Model
Das absolute Herzstück des Palette Betriebssystems der Strand Lighting
Palette/Light Palette Lichtsteuerungen bildet das Abstract Control Model
(ACM). Es vereinfacht die Steuerung und Programmierung von
Multifunktionsscheinwerfern wie Moving Heads aber auch Farbmischern
und sogar konventionellen RGB Rampen erheblich.
Hintergrund
Mit DMX512 wurden Dimmer in einer Auflösung von 256 Schritten angesteuert, mit dem
Aufkommen von Moving Lights teilweise mit kombinierten Kanälen mit einer 16 Bit Auflösung von
65'536 Schritten. Die Lichtsteuerung gibt diese DMX Werte direkt weiter. In den meisten Fällen
werden diese dabei auch vom Bediener so direkt in das Lichtsteuersystem eingegeben.
Nachteil dieser Methode ist das diese Zahlen (0 - 255 bzw. 0 - 65535) wenig aussagen. Sie geben dem
Operator keine Informationen über deren wahren Inhalt und beziehen sich nur auf ein spezifisches
Gerät. Die gleichen Werte auf ein anderes Endgerät übertragen machen in dem meisten Fällen keinen
Sinn.
ACM führt eine „abstrakte“ Ebene ein. Dies hat einige Vorteile:
•
•
•
•
Es kann mit „wahren“ Bezeichnungen gearbeitet werden, unter denen sich der Anwender was
vorstellen kann (z.B. Goborotation in U/min)
Wird mit unterschiedlichen Geräten gearbeitet, kann mit gleichen Begriffen gearbeitet werden,
egal wie die DMX Belegung des Gerätes ist.
Lichtstimmungen, die mit einer Art von Geräten erzeugt werden, können auf andere Geräte
kopiert werden, auch wenn es sich um einen anderen Typ handelt.
Stimmungen können mit jeder Art von Geräten wiedergegeben werden.
Einer der Hauptpunkte ist, dass ACM Zahlen und Begriffe für die Lichtsteuerung nutzt. Zwar wird bei
vielen Lichtsteuersystemen mit Palettes/Focus Groups gearbeitet, dabei handelt es sich im
wesentlichen aber nur um Platzhalter für DMX-Werte. Im Gegensatz dazu sind mit ACM diese
Begriffe ein integraler Teil der Cue-Struktur. Einige Begriffe sind:
•
•
•
15° Pan
Goborotation mit 6 U/min
Stroboeffekt mit 6 Hz
Diese Umwandlung erfolgt erst in dem Moment wenn „Go“ gedrückt wird (und nicht vorher). Das
bedeutet, dass das Protokoll, der Modus, der Scheinwerfer/Moving Light-Typ jederzeit geändert
werden kann.
Das Abstract Control Model: Farbmischung und Farbräume
Farbräume sind grundsätzlich nur unterschiedliche Methoden um Komponenten zu
beschreiben, um etwas zu erzeugen, das vom menschlichen Auge als Farbe wahrgenommen
wird. Dabei ist keiner falsch oder richtig, jeder dient einem Zweck.
Die meisten Moving Lights arbeiten mit dichroitischen Filtern in Cyan, Magenta und Yellow
um Farben zu erzeugen. Somit wird mit subtraktiver CMY Farbmischung gearbeitet. Die
klassische Oberlichtrampe mit 3 Kammern mit roten, grünen und blauen Farbfiltern hingegen
arbeitet im additiven RGB Farbraum.
Die meisten Lichtsteuerungen arbeiten im Farbraum, die durch den Scheinwerfer gegeben ist.
Einige ermöglichen dabei die Farbauswahl mit Color Pickern, aber Farbübergänge erfolgen
dennoch im vorgegeben Farbraum.
Das Abstract Control Model erlaubt die Farbauswahl und -übergänge in sechs
unterschiedlichen Farbräumen: CMY, RGB, HSL (Hue Saturation Luminance), HSL' (Hue
Saturation Luminance Prime), hsv (Hue Saturation Value) und hsv' (Hue Saturation Value
Prime) Die Unterschiede werden nachfolgend erklärt.
Lichtdesigern geben dem Licht drei Eigenschaften: Farbe, die Intensität der Farbe und
Helligkeit. Im additiven RGB Farbraum muss um die Farbe zu ändern, das Verhältnis
zwischen Rot, Grün und Blau verändert werden. Falls eine Farbe heller werden sollte im RGB
Farbraum, muss das Verhältnis beibehalten werden, deren Werte müssen aber erhöht werden.
Dies erfordert einige ziemlich anspruchsvolle Kalkulationen, die durch ACM übernommen
werden, womit die erforderliche Änderung durch den Operator in einem der sechs Farbräume
bequem erfolgen kann.
Egal welcher dieser sechs Methoden genutzt wird um eine Farbe auszuwählen, es bestimmt
immer noch die Möglichkeit zu wählen wie die eigentliche Überblendung erfolgen soll. In
den nachfolgenden drei Beispielen ist Cue 1 Blau und Cue 2 Grün, die Überblendung erfolgt
aber in unterschiedlichen Farbräumen.
RGB Überblendung
Der hier eingesetzte Scheinwerfer kann entweder einer CMY oder ein RGB-Gerät sein. Die
Überblendung von Blau zu Grün im CMY oder RGB Farbraum ist ein linearer Übergang auf
allen drei Kanälen. Dies ist die typische Überblendung von traditionellen Lichtsteuerungen:
Subtraktiv (CMY)
Cue 1 CMY (100%, 100%, 0%) überblendet auf Cue 2 CMY (100%, 0%, 100%). Der erste
Kanal verändert sich nicht während die beiden anderen Kanäle Ihren ganzen Weg gehen. Das
Result ist eine schmutzig-weiße Farbe in der Mitte der Überblendung wenn Magenta und
Yellow beide auf 50 % sind und Cyan auf 100 &
Additiv (RGB)
Cue 1 RGB (0%, 0%, 100%) überblendet auf Cue 2 RGB (0%, 100%, 0%). In der Mitte der
Überblendung sind Grün und Blau bei 50 %, während die Rot aus bleiben. Wiederum ist das
Resultat eine schmutzige blau-graue Farbe.
HSL Überblendung
Egal ob mit RGB oder CMY Scheinwerfern gearbeitet wird, schlussendlich muss mit drei
Steuerkanälen gearbeitet werden (siehe Beispiel RGB Überblendung). Die kann geändert
werden, da die Farbmischung der Scheinwerfer so funktioniert. Was gemacht werden kann ist
den Übergang in einem anderen Farbraum zu machen, das nicht die typische lineare
Überblendung im obigen Beispiel erzeugt. Die Farben zwischen Cue 1 und Cue 2 sind ganz
anders und hoffentlich können so die unschönen Farben in der Mitte der Überblendung
vermieden werden.
Das Bild unten zeigt das Farbspektrum im "natürlichen" Farbraum. Hue ist das Verhältnis der
drei Primärfarben und das, was wir allgemein als Farbe bezeichnen, Saturation (Sättigung) ist
wie intensiv die Farbe ist, Luminance (Helligkeit/Brillianz) ist die Helligkeit der Farbe.
Cue 1 zeigt wo Blau ist, Cue 2 wo Grün ist. Bei der Überblendung erfolgt dabei der Übergang
über Cyan. Je nach dem ist dies ein besserer Effekt als im obigen Beispiel.
HSL' Überblendung
Bei der HSL Primed Version wird der HSL Farbraum nur so verschoben, so dass nicht mehr
Rot am jeweiligen Ende ist sondern Cyan.
Im Cue1/Cue2 Beispiel von Blau auf Grün wird im HSL' nun ein virtueller RegenbogenEffekt erzeugt. Dies kann ein äusserst starker Effekt sein, aber der Übergang ist anders für
jede Kombination von Farben. Falls Cue 1 Violett und Cue 2 Gelb wäre, so ginge der
Übergang über Rot, was ein guter Übergang sein könnte.
hsv
Der Hue Saturation Value Farbraum wird auch als "tiefer" Farbraum bezeichnet. HSL
funktioniert gut für z.B. LED's, aber nicht besonders gut für Scheinwerfer, die auf Kulissen
gerichtet sind. Wird die Helligkeit erhöht, möchte man nicht dass gleichzeitig der Farbton sich
ändert. Mit dem hsv Farbraum wird Luminance (Helligkeit) durch Value ersetzt. Wird Value
erhöht, steigt die Sättigung der Farbe. Mit hsv der Farbton geht nie durch die Pastellfarben
gegen Weiss, was einer Erhöhung der Intensität entspricht.
Wie der Übergang von Farbe A auf Farbe B erfolgt, hängt von Ihnen ab. Am einfachsten ist es
zuerst die beiden Cue zu speichern und dann die Übergänge ausprobieren. Obwohl ACM
sechs Farbräume zur Verfügung stellt, muss nur zwischen drei gewählt werden um alle
Effekte zu sehen.
•
•
•
CMY oder RGB
HSL oder hsv
HSL' oder hsv'
Das Abstract Control Model: Pan/Tilt Steuerung
Die “Home” Position für Pan und Tilt ist bei den meisten Moving Lights 50:50. Damit
wird der maximale Bewegungsspielraum erreicht, bis der Anschlag erreicht wird. Hat das
Moving Light zum Beispiel einen Pan-Bereich von 360° so bedeutet 50 %, das das Gerät
bei 180° steht. Dementsprechend hat eine Position 45° von der Home-Position einen Wert
von 62,5°. Hat man nun aber ein Moving Light mit einem Pan Bereich von 450°, haben
diese Werte keiner Bedeutung und müssen für die Positionen neu berechnet werden. Noch
schlimmer, werden beide Moving Lights angewählt, so würden beide Geräte auf komplett
unterschiedliche Positionen fahren.
Mit dem Abstract Control Model werden die Positionen in Grad angegeben. Damit kann
dem Gerät einen Gradwert angeben, egal wie gross der Pan-Bereich des jeweiligen
Moving Lights ist.
Wird eine Vorstellung mit einem Moving Light Typ programmiert und später mit einem
anderen Typ ausgetauscht, so ist es wichtig zu wissen, dass bei Stimmungsübergängen mit
diesen wahren Werten (in diesem Falle Grad) gearbeitet wird und nicht mit DMX-Werten.
Beispiel 1
Nachfolgend wird dies mit zwei Cues demonstriert. Cue 1 und Cue 2 werden mit einem
Moving Light programmiert, das einen Pan-Bereich von 540° hat (-270 bis +270). In Cue
1 wird das Gerät auf den Pan-Anschlagspunkt bei +270° gefahren, in Cue 2 wird (in 10
Sekunden) auf eine Pan Position von +90° gefahren.
Wird dieses Moving Light mit einem Gerät ersetzt, das nur einen Pan-Bereich von 360°
hat, so geschieht etwas überraschendes, aber durchaus voraussehbares. Wird Cue 1
aufgeführt, so kann das Moving Light die Position von +270 nicht erreichen und hält an
seinem Pan-Anschlagpunkt (+180°). Dann wird Cue 2 gestartet. Während der ersten 5
Sekunden bewegt sich der Scheinwerfer nicht, erst wird auf der Anzeige der Wert +180°
erreicht, fängt er sich an zu bewegen. Ist Cue 2 fertig ausgeführt, wird das Moving Light
bei +90° sein.Da das Abstract Control die Umrechnung in DMX-Werte erst ganz am
Schluss macht, besteht auch die Möglichkeit bei Abrufen von den Stimmungen die
Übergange von Cue zu Cues verändern.
Das nachfolgende Beispiel zeigt wie ein Übergang von zwei Positionen erfolgen kann.
Beispiel 2: Lineare/Polare Bewegung
In diesem Beispiel wird von einem Moving Head ausgegangen, bei dem der
Scheinwerferkopf über zwei Motoren im Bügel bewegt wird. Durch diese Pan/Tilt
Beziehung bewegen sich die Bewegung im polaren Koordinatensystem mit Azimuth und
Elevation. Bewegt man sich in diesem Koordinatensystem und die Pan-Bewegung ist
grösser als die Tilt-Bewegung, bewegt sich der Lichtkegel in einem Bogen.
Wir haben uns an diese charakteristische Bewegung von Moving Heads gewöhnt. ACM
erlaubt es zu wählen, wie der Lichtkegel sich bewegt, diese Bewegung muss dabei nicht in
einem Bogen sein. Wird ein Verfolgerscheinwerfer von Punkt A zu B bewegt, so ist die
Bewegung normalerweise eine gerade Linie. ACM erlaubt es sich an diese Bewegungsart
anzupassen.
Mit ACM gibt es eine Bewegungsoption, das den Bewegungsverlauf ändert, wenn die
Stimmung ausgeführt wird. Wird eine Stimmung mit spezifischen Pan und Tilt –Wert
abgespeichert, ändern sich die Endpunkt nicht, aber der Verlauf. Mit einem polaren
Verlauf erfolgt der Übergang in einem Bogen, mit einem linearen Verlauf in einer geraden
Linie.
Das Abstract Control Model: Blendenschieber-Steuerung
Eine der aufwändigsten Aufgaben bei der Arbeit mit Moving Lights ist die Steuerung von
Blendenschiebern. Zur Steuerung werden eine grosse Anzahl Motoren und
dementsprechend viele Steuerkanäle benötigt. Normalerweise haben
Blendenschiebermodule neun Motoren. Die vier Blendenschieber benötigen je zwei
Motoren zur Steuerung der Position und des Einschubwinkels, ein weiterer Motor dient
der Rotation der Blendenschieberebene. Bei vielen Lichtsteuerpulten ist die Beschriftung
folgendermaßen:
Man kann sich vorstellen, dass die Arbeit mit Blendenschiebern zeitaufwändig ist und viel
Zeit damit verbracht wird den richtigen Steuerkanal zu suchen. Aus diesem Grunde
gruppiert ACM zusammengehörende Paare um das auffinden des richtigen Encoders zu
vereinfachen:
Für die Blendenschieber-Steuerung werden gegenüberliegende Blendenschieber zu
Encoder Gruppen zusammengefasst. So steuert die erste Encoder Gruppe Blendenschieber
A und C. Des weiteren sind Motor 1a und 1b sind zusammen. Der erste Encoder schiebt
den Blendenschieber in den Lichtstrahl (Thrust), mit dem zweiten wird der Winkel
verändert (Angle).
Beispiel
Wie das genau funktioniert, wird im nachfolgendem Beispiel erklärt:
Beachten Sie, das der Wert von A Thrust auf 50 % gesetzt und somit Blendenschieber A
den Lichtkegel halbiert.
Wird der zweite Encoder bewegt, wird der Winkel von Blendenschieber A verändert. In
diesem Beispiel ist der Blendenschieber ungefähr einen Viertel im Lichtkegel und
schneidet in einem 15° Winkel.
Zwei Motoren werden mit einem Encoder verändert, durch Drücken der Tasten über dem
Encoder. In diesem Beispiel Thrust A und C werden gruppiert und auf einen Wert von 48
% gebracht, worauf nur ein kleiner Spalt noch sichtbar ist. Würden beide Attribute auf 50
gebracht, gäbe es kein Licht mehr, da die beiden Blendenschieber geschlossen sind.
Drei Gruppen sind nötig zur Steuerung der Blendenschieber A bis D, A/C, B/D und alle
Vier zusammen. Werden der erste und vierte Encoder wie im vorherigen Beispiel
zusammengefasst, kann man einen Lichtstreifen erzeugen. Durch das Gruppieren der
Encoder 2 und 4 wird der Ausschnitt gedreht.
Abstract Control Model: Gobosteuerung Moving Light Hersteller haben für die Steuerung von Gobos unterschiedliche Ansätze. Es gibt heutzutage viele unterschiedliche Möglichkeiten zur Gobosteuerung, aber es gibt keine über unterschiedliche Hersteller hinweg konsistente Methode. Mit dem Abstract Control Model wurde eine allgemeingültige Sprache entwickelt. Gobos in Moving Lights sind auf einem Rad (Wheel), das Rad kann sich vorwärts oder rückwärts drehen (Spin Forward oder Spin Reverse) und es können einzelne Gobos ausgewählt werden. Gobos können indexiert werden (in Grad) oder kontinuierlich im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn rotiert werden (Rotation Clockwise oder Counterclockwise). Einige Hersteller arbeiten mit einer grossen Anzahl an Steuerkanälen für die Gobosteuerung, andere packen die Funktionen auf einige wenige Steuerkanäle. Nachfolgendes Beispiel zeigt wie dies aussehen könnte und wie die Steuerung mit ACM gelöst ist. Der erste Kanal dient der Auswahl eines Gobos und der Wahl ob das Gobo rotiert oder indexiert werden soll. Die Funktion des zweiten Steuerkanals ist abhängig vom ersten Steuerkanal. In diesem Beispiel ist Kanal 1 auf ca. 10 % für die Auswahl des indexierten „Glacier“ Gobos. Der zweite Kanal ist auf ca. 10 % für eine Indexierung des Gobos auf 15°. Untenstehend sieht man wie die Auswahl mit ACM funktioniert. Für eine kontinuierliche Rotation des gleichen Gobos muss der erste Steuerkanal auf 60 % gesetzt werden. Steuerkanal 2, der vorher auf 10 % war, hat nun keine Bedeutung mehr. Um eine Rotation mit 4 Umdrehung pro Minuten zu erreichen, muss der Kanal auf 42 % gesetzt werden. Wie das gleiche Ergebnis sieht man unten im blauen ACM Feld. Abstract Control Model: Austausch und Kopieren von Geräteattributen
Kopieren und Austauschen von Attributen wie Position oder Zoom zwischen
unterschiedlichen Geräten ist ein kleiner Teil der Möglichkeiten von Abstract Control
Modul. Die wahre Leistungsfähigkeit von ACM liegt bei der Arbeit mit ähnlichen aber
vergleichbaren Attributen. Farbe ist dazu ein gutes Beispiel. Es gibt drei unterschiedliche
Farbsysteme: Subtraktive Farbmischung wie CMY, additive Farbmischung wie RGB und
feste Farben wie in Farbrädern oder Scrollen. Mit ACM kann mit allen drei System
gearbeitet werden und Scheinwerfer mit diesen unterschiedlichen Systemen können
untereinander ausgetauscht werden.
•
Die häufigste Methode bei Moving Lights ist CMY Farbmischung. Gehen wir im
nachfolgenden Beispiel davon aus, dass mit einem Moving Light mit CMYFarbmischung eine Farbe erzeugt wird und dann auf einem anderen Moving Light, das
nur über einen fixen Farbrad verfügt, reproduziert wird. Mit einer Mischung von Cyan,
Magenta und Yellow wird ein Rot gemischt. Wird dieser Farbton auf ein Gerät ohne
Farbmischung kopiert, muss eine passende Auswahl gemacht werden. Da ACM viel mehr
nur als den Farbnamen speichert, kann eine mathematische Auswahl gemacht werden. Im
untenstehenden Beispiel würde dabei die Farbe auf Position 7 gewählt werden.
Der umgekehrte Weg (vom Farbrad zur Farbmischung) ist mit ACM einfach. In der
Bibliothek ist definiert welcher Wellenlänge das Rot entspricht und eine Anpassung auf
das Farbmischsystem ist somit problemlos.
Die Arbeit mit Gobos kann ebenfalls problematisch sein, wenn man mit der
Standardbestückung arbeitet. Unterschiedliche Moving Lights benützen unterschiedliche
Nummern und Goboarten. Stellen Sie sich vor, dass sie ein Cue 1 mit einem Linear
Breakup Gobo abgespeichert wird. In Cue 2 folgt dann ein Wechsel zu einem Medium
Wavy Breakup Gobos. Diese beiden Stimmungen wurden mit einem Moving Light
abgespeichert, das über ein Goborad mit 9 Gobos verfügt. Untenstehendes Bild zeigt die
beiden Gobopositionen und die dazugehörige Stimmung:
Falls dieser Effekt auf ein anderes Moving Light übertragen werden soll, so ist
wahrscheinlich nicht das gleiche Gobo verfügbar. ACM sucht das ähnlichste Gobo und
setzt es ein wenn die Stimm abgerufen werden. Cue 1 würde Position 4 auswählen, Cue 2
Position 3. Falls gar kein ähnliches Gobo gefunden wird, so wird das Goborad auf die
offene Position 1 gesetzt.
Das Abstract Control Model: Virtuelle Attribute Wie in den vorherigen Beispielen aufgezeigt, können zusätzliche Steuerkanäle die Arbeit mit Moving Lights erleichtern. Ein gutes Beispiel dafür sind RGB‐LED Strahler. In vielen Fällen, erfolgt die Steuerung über drei Steuerkanäle Rot, Grün und Blue, ein spezifisches Helligkeits‐Attribut fehlt. Ein unerwünschter Effekt ist, dass sich die Helligkeit nicht verändert, wenn der Grand Master auf 0 gezogen wird. Für einen Black Out müssten alle drei Parameter verändert werden, statt nur einem, was ziemlich aufwändig ist, will man nur die Helligkeit leicht verändern. ACM fügt ein virtuelles Attribut zum LED‐Strahler, der nur der Helligkeitsveränderung dient, ohne den Farbton zu verändern. 
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