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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

dreh/licht/led-pixel-strips.1749804335.txt.gz · Zuletzt geändert: 2025/06/13 08:45 von hr047