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Pixel-LED-Strips
Die Studioproduktion Film im Sommersemester 2025 hat eine über die grandMA3 gesteuerte Lösung für ca. 10m RGBW-LED-Strips entwickelt. Die Entscheidungen sowie ein kurzes How-To sollen hier dokumentiert werden.
Auswahl der LEDs
Pixel oder Nicht-Pixel
Grundsätzlich gibt es zwei verschiedenen Typen von LED-Strips. Die günstigeren Strips können meist nicht pixelweise angesteuert werden, d.h. es lassen sich keine unterschiedlichen Farben für die verschiedenen LEDs setzen:
Sogenannte Pixel-LED-Strips lassen es hingehen zu, für jeden Pixel eine eigene Farbe zu setzen.
Bildquellen: https://shop.led-studien.de
Da in der StuPro Chase-Effekte (Lauflichter) dargestellt werden sollten, wurde dieser Typ verwendet.
Pixel-Dichten
Die LED-Strips gibt es meist in verschiedenen Pixel-Dichten zu erwerben. Gängig sind 30, 60 oder 144 LEDs/m. In dieser StuPro wurden 60 LEDs/m gewählt, da diese Dichte ausgereicht hat. Höhere Dichten sehen zwar besser aus, kosten allerdings mehr, verbrauchen mehr Strom und entwickeln dadurch auch deutlich mehr Abwärme. Gerade diese ist nicht zu unterschätzen, bei günstigen LEDs kann es bei schlechter Wärmeabführung passieren, dass sich die LEDs „selbst ablöten“.
Spannungsversorgung
Gängige Spannungen sind 5V, 12V oder 24V. Generell ist eine höhere Spannung empfehlenswert, um bei längeren Strips einen zu hohen Spannungsabfall zu vermeiden. Allerdings unterstützt der bei dieser StuPro gewählte Controller-Chip nur 5V, weshalb es diese Strips nur in der 5V Variante gab. Durch zusätzliche Einspeisepunkte war das aber auch kein Problem.
Steuerung
Jede LED auf einem Pixel-Strip besitzt einen kleinen IC (integrierter Schaltkreis), der das Datensignal dekodiert und die LED mit der richtigen Farbe ansteuert. Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten, von denen einige in folgender Tabelle gelistet sind:
Chip | Ansteuerung | Color | Voltage | Bittiefe | Max. PWM Frequenz |
DirectDMX | nur 1 Universum, deshalb immer 6 LEDs → 1 Pixel | RGB | 24V | 8 bit | |
WS2801 | alter Chip, RGB, extra Chip → große Abstände | RGB | 5V | 8 bit | 2500 Hz |
APA102c | Nachfolger von WS2801, integrierter IC | RGB | 5V | 8 bit | 20.000 Hz |
WS2811 | RGB | 5V (12V) | 8 bit | 430 Hz | |
WS2812(B) | am verbreitetsten, am günstigsten | RGB | 5V | 8 bit | 430 Hz |
SK6812 | Nachfolger von WS2812(B) | RGB, RGBW | 5V, 12V | 8 bit | 1100 Hz |
WS2815 | Nachfolger von WS2812(B) | RGB, RGBW | 12V | 8 bit | 2000 Hz |
Diese StuPro wollte aufgrund der verbesserten Farbwiedergabe RGBW LEDs verwenden, weswegen die Wahl auf einen SK6812-Strip gefallen ist.
Schlussendlich wurden 10m von BTF-LIGHTING RGBW RGBNW Naturweiß SK6812 (ähnlich WS2812B) 5m 60LEDs/Pixels/m 300LEDs gekauft. Es gibt die W LED in Warm-, Natur- oder in Kaltweiß, abhängig vom geplanten Einsatzzweck kann die Farbtemperatur hier also noch spezifischer gewählt werden.
Ansteuerung
Zur Ansteuerung der LEDs existieren sowohl kommerzielle als auch DIY Lösungen. Bei Event Media gibt es ein PixLite 16 Control Board. Da dieses allerdings während des Drehs zur anderweitigen Verwendung verplant war, wurde die DIY Lösung gebaut:
Mit einem ESP32 Board und der Open-Source Software WLED lässt sich ein kostengünstiger und zuverlässiger Controller zu bauen. Dieser erlaubt sowohl die Steuerung über ein Smartphone / Laptop mit integrierten Farbwählern und Effekten, als auch eine Übersetzung der Lichtsteuerungsprotokolle sACN oder ArtNet, die von der grandMA3 ausgegeben werden können.
ESP32 bezeichnet nur den Chip, es gibt diesen auf verschiedenen Entwicklungsboards zu kaufen. Empfohlen wird ein WT32-ETH01 ESP32, da dieses einen RJ45 Port für LAN besitzt. ArtNet und sACN sollte man gerade bei mehreren Universen (siehe unten) nicht über WLAN senden, da die unterschiedliche Paketlatenz (Jitter) meist zu groß ist und für visuelle Artefakte sorgen kann. Eine Kabelverbindung ist hier deutlich stabiler.
Hardware-Anbindung
Software-Installation
Einbindung in eine grandMA3 Show
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