Beleuchtungstechnik
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
Copyright Chr. Schaffer, Fachhochschule Hagenberg, MTD<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Blockschaltbild<br />
Lichtstellpult Dimmer Lampen<br />
Lichtstellpult Lampen<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Führungslicht<br />
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• Spitzlicht<br />
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• Aufhelllicht<br />
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• Horizontlicht<br />
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Scheinwerfertypen<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Stufenlinsenscheinwerfer<br />
Universell einsetzbare Beleuchtungsgeräte, mit denen Objekte auch aus größerer<br />
Entfernung mit großer Helligkeit und hartem Licht angestrahlt werden können<br />
Lichtkegel läuft weich aus, Lichtränder nicht mehr sichtbar<br />
• Ausleuchtung von aneinandergrenzenden Abschnitten einer Spielfläche<br />
• Im Studiobereich Einsatz als Führungs- und Spitzlicht<br />
Optisches System<br />
• Lampe (ist im Brennpunkt des Spiegels angeordnet)<br />
• Kugelspiegel<br />
• Stufenlinse (Fresnellinse)<br />
• Lampe + Spiegel sind auf einem Schlitten montiert, dadurch Veränderung Abstand<br />
Lampe/Linse veränderbar. Dadurch kann Breite des Lichtkegels zwischen Spot (maximale<br />
Fokussierung) und Flood (maximale Streuung) verändert werden.<br />
Gängige Ausführungen Leistung:<br />
• Bis zu 24000W bei Glühlampen<br />
Bis zu 18000W bei Entladungslampen<br />
• Lichtausfallwinkel: 6° bis 65°<br />
• Zubehör: Torblenden (zum Begrenzen des Lichtstrahls)<br />
Tuten (zum Begrenzen des Lichtstrahls auf einen bestimmten Durchmesser)<br />
Bedienung: Handbedienung, Stangenbedienung, motorisiert<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Plankonvex-Linsenscheinwerfer<br />
Funktioniert nach gleichem Prinzip wie Stufenlinsenscheinwerfer, die optische Linse ist allerdings<br />
plankonvex geformt<br />
Besitzt eine deutlich höhere Randzeichnung (Vergleichbar mit einem unscharf eingestellten<br />
Profil- oder Verfolgerscheinwerfer).<br />
Im Studio kaum zu gebrauchen, da eine extrem gleichmäßige Ausleuchtung benötigt wird.<br />
Im Theater- und Bühnenbereich relativ häufig anzutreffen, da bei größeren Entfernungen, im<br />
Vergleich zu Stufenlinsen, eine wesentlich stärkere Lichtbündelung bei einem geringeren Maß an<br />
unerwünschten Nebenlicht erreicht werden kann.<br />
• Bessere Kontrolle über den vom Scheinwerfer ausgeleuchteten Bereich<br />
• In professionellen Theatern bedient man sich in solchen Fällen jedoch eher Profilscheinwerfern, wegen der<br />
umfangreicheren Einstellmöglichkeiten.<br />
Plankonvexlinsen besitzen den Nachteil, dass der Lichtkegel am Rand ein leichtes Farbspektrum<br />
(oft rötlich) aufweist.<br />
• Bedingt durch Brechung<br />
Gängige Ausführungen<br />
• Leistung: Bis zu 2500W bei Glühlampen<br />
• Lichtausfallwinkel: 4° bis 78°<br />
• Zubehör: Torblenden (zum Begrenzen des Lichtstrahls)<br />
• Bedienung: Handbedienung, einige Hersteller bieten auch motorisierte Versionen an<br />
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• Profilscheinwerfer<br />
Im Vergleich zu anderen Scheinwerfertypen bietet der<br />
Profilscheinwerfer die größten optischen Möglichkeiten<br />
• Liefert starken intensiven Lichtstrahl mit wenig Streulicht<br />
• Lichtstrahl kann vielseitig begrenzt werden<br />
• Häufige Anwendung im Bühnenbereich, da exakte<br />
Ausleuchtung von Objekten möglich ist.<br />
Reflektor und Lampe sind statisch angeordnet, die<br />
Größe des Lichtstrahls wird durch Verschieben der Linse<br />
variiert.<br />
Die Irisblende erlaubt es den Durchmesser des<br />
Lichtstrahls zu variieren<br />
Gobos können verwendet werden.<br />
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Stufenlinsenscheinwerfer<br />
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Plankonvex-Linsenscheinwerfer<br />
Profilscheinwerfer<br />
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• PAR-Scheinwerfer (PAR-Blazer)<br />
Sind einfach ausgeführte Parabolspiegelscheinwerfer<br />
• Gehäuse, Lampe, Lampensockel, Reflektor, (Schutzgitter), Zubehörhalterung (z.B. Filter)<br />
• Günstiger Anschaffungspreis<br />
• Keine Optik, daher auch keine Verstellmöglichkeit!<br />
Unterschiedliche Größen verfügbar<br />
• PAR16, PAR36 (Effekte bzw. Architekturlicht)<br />
• PAR56, PAR64 (Bühnenbereich)<br />
Äußerst helles Licht<br />
• Lichtausfall des PAR-Scheinwerfers ist für Bühnenanwendungen kaum zu gebrauchen, deshalb primär<br />
im Showbereich in Verwendung.<br />
Leuchtmittel<br />
• Pressglaslampen<br />
• Externer Reflektor<br />
• Da keine Optik, werden Lampen mit unterschiedlichen Abstrahlverhalten angeboten.<br />
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• PAR-Scheinwerfer<br />
Wide Flood (31°)<br />
Medium Flood (21°)<br />
Narrow Spot (11°)<br />
Very Narrow Spot<br />
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PAR64 short nose<br />
PAR64 long nose<br />
PAR56<br />
PAR16<br />
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Externer Reflektor Narrow Spot<br />
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Medium Flood Wide Flood<br />
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• Flächen- und Horizontleuchten (Flutlichtstrahler)<br />
Breit gestreuten Lichtausfall um große Flächen mit einer geringen<br />
Anzahl von Geräten ausleuchten zu können.<br />
Bestehen aus<br />
• Lampengehäuse, Parabol-Wannenrefelktor, Lampe (üblicherweise<br />
zweiseitig gesockelte Halogenlampe, bei Tageslicht-Fluter auch<br />
Entladungslampe)<br />
Je nach Anwendungsgebiet ist Reflektor symmetrisch oder<br />
asymmetrisch ausgeführt<br />
• Symmetrisch: erzeugt breit gestreuten Lichtstrahl, der auf beide<br />
horizontalen Abstrahlrichtungen gleichmäßig verteilt ist. Verwendung für<br />
großflächige Ausleuchtungen, wo eine geringe Richtcharakteristik<br />
gefragt ist.<br />
• Asymmetrisch: verteilt das Licht auf einer der beiden Seiten stärker.<br />
Werden zum Ausleuchten von Horizontflächen benutzt (z.B.<br />
Bodenfluter)<br />
Am häufigsten kommen Geräte mit 3 oder 4 Kammern zum<br />
Einsatz<br />
Wegen fehlender Optik sind Farbfilter einer starken<br />
Wärmebestrahlung ausgesetzt<br />
• Drastische Verkürzung der Filterlebensdauer<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Weichstrahler<br />
Verwendung im Studio zum Aufhellen von Schatten<br />
Einsatz unumgänglich, da Stufenlinsenscheinwerfer des<br />
Führungs- und Spitzlichts eine zu starke Schattenbildung auf<br />
Personen und Objekte hervorrufen und diese Flächen bedingt<br />
durch den geringen Kontrastumfang der Fernsehkameras im<br />
späteren Fernsehbild schwarz erscheinen würden.<br />
Weichstrahler sind als Indirektstrahler ausgelegt, sodass ein<br />
möglichst schattenarmes Licht erzeugt werden kann.<br />
Schattenarmes Licht lässt sich nur durch eine entsprechend<br />
große leuchtende Fläche erreichen, wobei der durch die Lampe<br />
hervorgerufene Direktlichtanteil vermieden werden muss.<br />
• Lampe strahlt ausnahmslos auf einen großen Reflektor<br />
Da die Strahlungsintensität der Weichstrahler gegenüber<br />
anderer Lichtquellen relativ gering ist, können diese Geräte nur<br />
in geringem Abstand zum ausgeleuchteten Objekt verwendet<br />
werden.<br />
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• Moving Lights<br />
Fresnellscheinwerfer Profilscheinwerfer Scanner<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
Farbwechsler<br />
CX-4 RoboColor<br />
PRO 400<br />
Profil und Projektionsscheinwerfer<br />
MAC<br />
2000<br />
Image<br />
Scan<br />
MAC<br />
500<br />
MiniMAC<br />
Maestro<br />
Wash Lights<br />
MAC<br />
250<br />
Exterior<br />
200<br />
Werbeprojektoren Lichtquellen für Glasfasern<br />
FibreSource<br />
Q150<br />
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MAC<br />
250+<br />
Exterior<br />
600<br />
FibreSource<br />
QFX150<br />
Exterior 600<br />
Compact<br />
MX-4 MiniMAC<br />
Profile<br />
MAC<br />
300<br />
MAC<br />
600<br />
MiniMAC<br />
Wash<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
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Leuchtmittel<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Je nach Art der Lichterzeugung unterteilt man Leuchtmittel in<br />
Glühlampen<br />
• Bestehen aus einem geschlossenen Lampenkolben, in dem ein Draht (Wolfram –<br />
Schmelzpunkt 3400°C) durch elektrischen Strom zum Glühen gebracht wird.<br />
• Lichtstrahlung ist eigentlich nur ein Nebenprodukt, da durch die Erhitzung des<br />
Drahtes eine große Menge Wärmestrahlung entsteht und nur ca. 10% der<br />
aufgenommenen Leistung als Licht an die Umgebung abgegeben wird.<br />
• Steigende Lampenleistungen führen zu einer geringeren Lebensdauer, da das<br />
Drahtmaterial durch die steigenden Glühtemperaturen schneller verdampft.<br />
• Farbtemperatur über 3400°C können nicht erreicht werden.<br />
• Verdampfendes Wolfram führt zur Bildung eines schwarzen Belags auf der Innenseite<br />
des Lampenkolbens<br />
– Mit zunehmender Brenndauer wird dadurch die Farbtemperatur abgesenkt.<br />
– Füllung mit Edelgasen + Zugabe eines Halogens (z.B. Bromverbindung)<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
Enladungslampen<br />
• Licht wird durch eine elektrische Entladung von gasförmigen, flüssigen oder festen<br />
Stoffen erzeugt, wobei zum Betrieb dieser Leuchtmittel ein geeignetes Vorschaltgerät<br />
erforderlich ist und zur Einleitung der Entladung ein Zündgerät vorhanden sein muss.<br />
Die Zündgeräte sind in der Regel im Lampenkopf von Tageslicht-Scheinwerfern<br />
integriert, während die Vorschaltgeräte aufgrund ihrer großen Abmessungen als<br />
externe Einheiten konzipiert sind.<br />
• Bieten Licht im Tageslichtspektrum (5200-6000K)<br />
• Lichtleistung ist wesentlich höher als bei vergleichbaren Halogenlampen (bis zu 4fach)<br />
• Elektronische Vorschaltgeräte erlauben eine Helligkeitsregulierung im Bereich von<br />
70% bis 100%. Darunter würde ein weiteres Dimmen zu einer sichtbaren<br />
Veränderung der Farbtemperatur führen.<br />
– Einsatz von mechanischen Verdunkelungsblenden<br />
– Lärmentwicklung<br />
• Volle Lichtleistung erst nach einigen Minuten verfügbar<br />
• Weite Verbreitung im Bereich der professionellen Beleuchtung.<br />
• Relativ niedrige Wärmeabstrahlung<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• HMI*-Lampen<br />
Licht wird von einem zwischen zwei Elektroden brennenden Lichtbogen in einem<br />
Entladungsrohr erzeugt.<br />
Entscheidend für Lichterzeugung und Lichtqualität ist die Gasfüllung<br />
Erst durch eine genügend hohe Spannung (elektrisches Feld) wird das Gas<br />
elektrisch leitend.<br />
Zündspannung beträgt 20-70kV<br />
• Bei modernen HMI-Scheinwerfern ist die Zündvorrichtung meist im Lampenkörper integriert.<br />
• Nach erfolgter Zündung verdampfen die Füllsubstanzen innerhalb von 1-3 Minuten. Erst<br />
nach dieser Zeit hat ein HMI-Scheinwerfer seinen tatsächlichen Betriebszustand erreicht.<br />
HMI-Lampen produzieren ein quasi-kontinuierliches Spektrum, das dem der Sonne<br />
sehr ähnlich ist (tageslichtähnliches Spektrum).<br />
HMI-Lampen brauchen Vorschaltgeräte:<br />
• Ohne Strombegrenzung würde die Stromstärke ständig steigen und Lampe würde zerstört<br />
werden.<br />
– Bei Drosselvorschaltgeräten erfolgt die Strombegrenzung durch eine Spule. (50 Hz liegen an der<br />
Lame an, d.h. Lampe verlöscht und zündet 100mal pro Sekunde → Lichtschwankungen)<br />
– Elektronische Vorschaltgeräte generieren eine hochfrequente Rechteckspannung. Dadurch<br />
flickerfreier Betrieb und dimmbar.<br />
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*(Hydrarayrum (Quecksilber), Metalle, Iodid/Bromide (Halogenverbindung)<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
Glühlampen: 1 Allgebrauchsglühlampen, 2 Halogen-Glühlampen (230 V) einseitig gesockelt, 3 Halogen-Glühlampen (230 V) zweiseitig<br />
gesockelt, 4 Niedervolt-Halogen-Glühlampen • Niederdruck-Entladungslampen: 5 Dreibanden-Leuchtstofflampen Ø 26 mm an KVG,<br />
6 Dreibanden-Leuchtstofflampen Ø 26 mm an EVG, 7 Standardleuchtstofflampen an KVG, 8 Energiesparlampen mit integriertem EVG •<br />
Hochdruck-Entladungslampen: 9 Halogen-Metalldampflampen, 10 Natriumdampf-Hochdrucklampen<br />
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Quelle: Fördergemeinschaft Gutes Licht<br />
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Filter und Gobo<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Dichroitische Filter<br />
Interferenz-Filter. Sie lassen je nach der aufgedampften optischen Schicht eine<br />
bestimme Lichtfarbe durch. Die anderen Farben werden reflektiert.<br />
• Diffusionsfilter (Frostfilter)<br />
Tüllgewebe, das im wesentlichen beim Film zur Zerstreuung des Lichts vor einer<br />
Lichtquelle verwendet wird, auch in Halb- und Viertel-Stärken. Im Theater findet er<br />
als Frostfilter ebenfalls in unterschiedlichen Dichten Verwendung. Der<br />
gebräuchlichste Filter ist der Weichzeichner, eine Folie, die den Lichtstrahl nur<br />
wenig in seiner Konsistenz verändert.<br />
• Konversionsfilter<br />
Folien, die künstliches Tageslicht dem Glühlicht oder die Glühlicht dem künstlichen<br />
Tageslicht anpassen.<br />
• Polfilter Kurzform für Polarisationsfilter<br />
der Lichtstrahlen in einer Richtung ausfiltert.<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Gobo (Go between)<br />
Metall-Gobos, Glas-Gobos<br />
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Lichtsteuerung<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Analoge Steuerspannung<br />
Grundlegend benötigt man dabei für jeden einzelnen Kanal eines Pultes eine individuelle<br />
Leitungsader, auf der eine geringe Gleichspannung übertragen wird, deren Abstufung<br />
zwischen niedrigstem und höchstem Spannungswert die Helligkeiten von 0 bis 100%<br />
symbolisiert. Eine Standardisierung des verwendeten Spannungsbereichs existiert bis<br />
heute nicht, viele Hersteller halten sich jedoch an einen Bereich von 0 bis 10V DC.<br />
Hoher Verkabelungsaufwand<br />
Leitungslängen sind zu beachten (Spannungsabflälle!)<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• AMX 192 (Analog-Multiplex)<br />
• D54<br />
• PMX<br />
Analoge Übertragung im Zeitmultiplex (Werte stellen Helligkeitswert dar)<br />
Max. 192 Kanäle / Leitung<br />
Zusätzliche Signalleitung zur Synchronisation<br />
Heute keine Bedeutung mehr (Kompatibilität)<br />
Ähnlich wie AMX 192, allerdings<br />
• 384 Kanäle<br />
• Synchronisation und Lichtsteuerung erfolgt auf der selben Leitung.<br />
Heute keine Bedeutung mehr (Kompatibilität)<br />
stellt ein von Pulsar und Clay Paky verwendetes Datenprotokoll dar und kommt<br />
neben DMX512 als zusätzliche Signalart bei den Steuerungen von Moving Lights<br />
dieser Hersteller zum Einsatz.<br />
• SMX (Symmetric-Multiplex)<br />
stellt ein digitales Multiplexsignal dar und erlaubt das Übertragen von bis zu 65.536<br />
Kanälen.<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• DMX 512<br />
Serielle asynchrone Verbindung<br />
Einfache Verkabelung, da alle Empfänger (z.B. Dimmer, Scanner) an einer<br />
gemeinsamen Datenleitung angeschlossen werden<br />
Eine DMX-Verbindung erlaubt den Anschluss von bis zu 32 Geräten an einen<br />
Sender.<br />
Jeder Empfänger darf eine beliebige Zahl von Adressen auswerten.<br />
Die Stromversorgung kann separat zu den Geräten geführt werden.<br />
Ein großer Vorteil ist die freie Adressierbarkeit von Empfängern.<br />
Bei Betrieb mit langen Leitungen oder bei Hintereinanderschaltung vieler<br />
Empfänger können sich am entfernten Ende Reflexionen bilden, die die<br />
Übertragung beeinträchtigen können. Das letzte Gerät in der Kette sollte daher mit<br />
einem Abschlusswiderstand (optimaler Wert: 120 Ohm) versehen werden. Sehr<br />
kurze Leitungslängen von einigen Metern brauchen in der Regel nicht terminiert zu<br />
werden.<br />
Fehler in der Signalleitung (z.B. Kurzschluss) führt zu Totalausfall des<br />
Steuersystems.<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• DMX 512 Spezifikation<br />
Datenrate 250 kbit/s<br />
Kabellänge ca. 600 m (theoretisch 1200 m)<br />
Maximal 32 Verbraucher<br />
Steckverbindung 5 pol XLR<br />
Leitungsabschluss mit 120 Ohm<br />
Minimale Zykluszeit für 512 Werte: 22,67 ms<br />
Teilübertragung<br />
Es müssen nicht alle 512 Werte übertragen werden. Damit kann sich die Zykluszeit<br />
verkürzen.<br />
Pinbelegung<br />
1 0V<br />
2 - (Line 1)<br />
3 + (Line 1)<br />
4 - (Line 2)<br />
5 + (Line 2)<br />
Nach USIIT kann das zweite Aderpaar (Line 2) beinhalten:<br />
- zweites DMX Universe<br />
- Rückkanal von den Lampen<br />
- Rückkanal im Polling-Modus von den Lampen<br />
- Servicekanal<br />
-weiteres<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
Bez.<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
8<br />
9<br />
Beschreibung<br />
Unterbrechung zwischen zwei Paketen<br />
Markierung zwischen Unterbrechungssignalen<br />
Rahmenzeit<br />
Startbit<br />
Niederwertigstes Bit<br />
Höchstwertiges Bit<br />
Stoppbit<br />
Markierung zwischen zwei Rahmen<br />
Markierung zwischen zwei Paketen<br />
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t min<br />
88<br />
8,0<br />
-<br />
43,12<br />
3,92<br />
3,92<br />
3,92<br />
3,92<br />
0<br />
0<br />
t nom<br />
88<br />
44,0<br />
4,0<br />
4,0<br />
4,0<br />
4,0<br />
0<br />
t max<br />
-<br />
1,0<br />
44,48<br />
4,08<br />
4,08<br />
4,08<br />
4,08<br />
1,0<br />
1,0<br />
Einheit<br />
µs<br />
µs<br />
S<br />
µs<br />
µs<br />
µs<br />
µs<br />
µs<br />
S<br />
S<br />
42
<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Begriffe<br />
Channel<br />
Flash<br />
Scene<br />
Chase<br />
Preset<br />
Blackout<br />
Master<br />
Submaster<br />
Pan<br />
Tilt<br />
Ein Kanal am Lichtstellpult. Im Normalfall wird damit ein Dimmer-Stromkreis angesteuert (auf einem<br />
Dimmer-Stromkreis können mehrere Lampen angeschlossen sein)<br />
Blitztaste; entsprechender Kanal wird voll ausgesteuert<br />
Szene/Stimmung. Am Lichtstellpult können verschiedene Lichtstimmungen gespeichert werden.<br />
Diese setzen sich aus verschiedenen Kanälen mit zumeist unterschiedlichen Helligkeitswerten<br />
zusammen<br />
Effekt/Lauflicht: Lauflichteffekte können aus Szenen oder einzelnen Kanälen aufgebaut werden.<br />
Geschwindigkeit kann über Taktgenerator oder „Sound to Light“-Steuerung erfolgen<br />
Voreinstellung z.B. mittels zweiter Reglerebene<br />
Davon betroffene Kanäle werden dunkelgeschalten<br />
Übergeordneter Gesamtregler für verschiedene Pultbereiche (z.B. Gesamthelligkeit)<br />
Bezeichnet einen Regler, der mit Szenen oder Lauflichteffekten belegt werden kann<br />
Drehbewegung (z.B. eine Scheinwerfers)<br />
Schwenkbewegung (z.B. eines Scheinwerfers)<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Pulsar Masterpiece 216<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
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Avolite Pearl 2000<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
Hog 1000 Wholehog III<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• Dimmer<br />
Phasenanschnitt<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
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Software<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
• CAST Software „WYSISYG“<br />
Olympic Games 2000 Sydney<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
U2 Elevation Tour<br />
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<strong>Beleuchtungstechnik</strong><br />
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