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DMX et Art-Net : quel réseau choisir pour une média façade ?

Tour d'horizon du protocole de pilotage DMX et Art-Net en éclairage. Du codage au câblage. Des applications au réseau sACN. Événementiel et média façade.

Pour palier aux problèmes liés au protocole de commande 0-10V utilisé initialement dans le domaine du spectacle, le DMX 512, défini par l’USITT (United Institute of Theater Technology) a vu le jour en 1986. Il est devenu réellement opérationnel en 1990.

Ce protocole permet alors de gérer, sur une seule ligne DMX, jusqu’à 512 paramètres.

Il permet une interopérabilité entre tous les appareils respectant la norme DMX. Le système de commande (console d’éclairage) envoie alors des informations aux différents appareils branchés sur la (les) ligne(s) DMX qui peuvent ensuite les interpréter.

Chaque appareil DMX a une adresse (de 1 à 512) pour permettre de recevoir la bonne information qui lui est transmise. Un appareil peut avoir plusieurs paramètres. Il utilisera donc plusieurs adresses mais on lui indiquera toujours la 1ere adresse.

DMX, codage et communication en éclairage

Le DMX utilise un adressage codé sur 9 bits (512 valeurs) et des informations par canal, codées sur 8 bits (256 valeurs de 0 à 255).

La fréquence de rafraîchissement des informations est de 44 Hz (en théorie), ce qui permet une grande réactivité.

Une seule ligne peut aller en théorie jusqu’à 500 mètres en respectant certaines spécificités :

  • utiliser un vrai câble DMX,
  • ne pas dépasser nombre de machines par ligne (32 max),
  • utiliser un bouchon de terminaison de 120 Ohms.

Câblage du DMX, XLR 3 et XLR 5

Le câblage des appareils DMX ne peut pas se faire en parallèle ! D’un appareil à un autre, il faut respecter un branchement de type “série”. Si on veut faire une installation en étoile, il est indispensable d’utiliser un splitter (multiplication de la ligne) si :

  • il y a un trop grand nombre d’appareils sur une ligne,
  • la distance est trop grande,
  • il faut partir dans plusieurs directions.
Plan de câblage DMX, système de gestion d’éclairage DMX jusqu’à 512 adresses par Univers DMX © Rayflexion

La norme préconise également un câble spécifique, blindé, avec deux paires, et une tresse. C’est la raison pour laquelle des connecteurs de type XLR 5 broches sont recommandés pour ce protocole de pilotage en éclairage.

Sur ces 2 paires, une paire (donc 2 fils) n’est pas utilisée. Elle était à l’origine prévue pour le retour d’informations des appareils DMX. Mais avec l’apparition du RDM (Remote Device Management) celle-ci est devenue totalement optionnelle. C’est la raison pour laquelle on retrouve des XLR 3 broches pour faire passer du DMX.

Splitter Ethernet – DMX – Produit : DMX8 Mk II © Luminex

Applications DMX en éclairage

Le DMX est avant tout un protocole lié à l’événementiel, car dans ce domaine, il est nécessaire de contrôler de nombreux paramètres sur plusieurs machines, et d’avoir une grande réactivité.

Synthèse additive des couleurs de la lumière

On peut retrouver ces caractéristiques en architecture, lorsqu’il y a de nombreux points à gérer, souvent en RGB ou RGBW. Le DMX permet aussi la création de scénarios très élaborés dans les effets et les transitions, tout ça à l’aide de consoles ou logiciels adaptés.  Exemple : une media façade avec des centaines de points (pixels) en RGBW (4 canaux / point lumineux).

Palais de Justice, Lyon, France – Mise en lumière, Ville de Lyon, DEP, Jérôme Donna © M. Djaoui

Des projecteurs aux sources d’éclairage

Dans un projet utilisant le protocole DMX, il est alors possible de contrôler à la fois des projecteurs directement dans ce protocole (projecteur RGB, projecteur motorisé, projecteur gobos …), mais également d’autres éléments (ampoules à filament ou LED, rubans de LED, …) à l’aide de différents “outils” :

  • passerelle : pour convertir le protocole DMX dans un autre protocole,
  • drivers DMX : pour connecter des projecteurs LED ou linéaires LED, par exemple,
  • blocs de puissance (gradateurs) : pour graduer des sources halogènes ou tubes fluorescents. 

Univers DMX et projecteurs à écran LED

Sur un seul Univers DMX, le nombre de canaux ne peut pas dépasser 512, mais parfois il est nécessaire d’en avoir beaucoup plus.

Par exemple, le Dream Panel Twin de la marque Aytron combine deux écrans LED. Utilisé en spectacle, il peut comporter jusqu’à 272 canaux DMX à contrôler. Soit un appareil maximum sur un univers DMX. On comprend vite que si il y a 100 projecteurs de ce type, ça va demander beaucoup de câbles de pilotage…

Comment alors transmettre beaucoup de paramètres DMX à travers un même câble ? Explications de l’Art-Net et du sACN.

Art-Net, protocole de l’éclairage au média façade

Pour faire passer beaucoup de paramètres DMX à travers un même câble, un nouveau protocole a alors été créé en 1998, à savoir l’Art-Net. Il s’agit d’un protocole réseau, utilisant un câble Ethernet et des connecteurs RJ45.

La version actuelle (Art-Net 4) est sortie en 2016. Il est alors possible en théorie de faire passer jusqu’à 32 768 univers DMX à travers un même câble Ethernet, mais cela dépend des éléments du réseau utilisés.

L’Art-Net est un protocole TCP-IP qui nécessite donc de définir des adresses IP (différentes) pour que tous les appareils fonctionnent correctement entre eux.

La majeure partie du temps, les appareils d’un réseau Art-Net sont compris sur les plages d’adresses IP 2.x.x.x. On peut parfois utiliser aussi les plages d’adresses IP 10.x.x.x.

Streaming-ACN ou sACN, le protocole au summum

On parle également de Streaming-ACN (sACN), qui est assez similaire à l’Art-Net et avec lequel on peut faire passer jusqu’à 63 999 univers DMX dans un seul câble réseau. C’est un protocole un peu plus intelligent.

Il peut transmettre des informations en Multicast alors que l’Art-Net peut transmettre l’information en Broadcast ou Unicast.

Le sACN est donc plus recommandé lorsqu’il y a énormément d’informations à faire passer pour ne pas saturer le réseau.

Cinéma Alésia, Paris, France – Architecte : Manuelle Gautrand Architecture – Conception lumière : ON © Luc Boegly

Outils d’un réseau Art-Net

Avec l’Art-Net, il est donc possible de faire des très grands réseaux, tant en termes de points pilotés que de distances. Il est alors nécessaire d’utiliser des solutions réseaux comme des :

  • câbles RJ45 : pour des distances allant jusqu’à 100 mètres maximum,
  • fibre optique : pour des grandes distances,
  • switchs Ethernet : avec des capacités de transmission adaptées.

Aujourd’hui encore, très peu d’appareils sont capables de comprendre directement l’Art-Net. Il faut donc passer par des éléments complémentaires comme les Nodes, des nœuds en français.

Plan de câblage Artnet DMX, gestion du système d’éclairage Artnet © Rayflexion

Node, du réseau Ethernet aux trames DMX

Les Nodes permettent de distribuer les différents univers DMX.

  • En entrée, ils sont encapsulés dans un seul câble réseau RJ45 Ethernet.
  • En sortie, ils s’éclatent souvent en plusieurs broche XLR, chacune correspondante à un univers DMX « standard ».

Il est possible sur certains Node de choisir les univers qu’on souhaite utiliser sur les différentes sorties, ce qui permet une grande souplesse.

Cependant certains drivers pour des luminaires pixelisés (type ruban LED) comprennent eux directement le langage Art-Net ce qui permet de faire un véritable réseau informatique sur un projet.

Tour First, media façade, station météo au sommet, Paris – Beacon Capital Partners © Damien Joyeux

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Photo en tête de l’article : Carré de Soie, média façade en toiture du centre commercial, Vaulx-en-Velin, France – Architectes : Faulkner&Browns, Arte Charpentier – Concepteur lumiere © LEA, Joseph Frey

Équipe du projet

Maîtrise d'ouvrage Ville de Lyon
Concepteur lumière Joseph Frey Les Éclairagistes Associés - LEA Vincent Thiesson Agence ON
Éclairagiste Jérôme Donna Direction de l'eclairage urbain, ville de Lyon
Matériel d'éclairage Aytron
Référence produit d'éclairage Dream Panel Twin Ethernet DMX8 Mk II Color Kinetics
Système de contrôle Luminex
Distributeur Axente

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Effets lumière Média façade
Techniques d'éclairage Éclairage architectural Éclairage événementiel Éclairage LED
Professions Concepteur lumière Éclairagiste Installateur éclairage Installateur électricien Fabricant éclairage
Supports Texte Photo Vidéo
Source Damien Joyeux Light ZOOM Lumière
Passionné par la lumière et les nouvelles technologies. Diplômé d’un DMA Régie Lumière. Membre de l’ACE. Il acquiert, à travers des projets internationaux, des compétences complémentaires dans les domaines de l’événementiel, la fabrication de projecteurs LED, l’éclairage dynamique et la conception lumière. En avril 2020, il crée ensuite Rayflexion, un bureau d’études spécialisé dans les systèmes de contrôle pour l’éclairage.
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