Boîte d'ombre et cadre d'éclairage LED dynamiques pour l'art :: 16 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

L'éclairage est un aspect important de l'art visuel. Et si l'éclairage peut changer avec le temps, il peut devenir une dimension importante de l'art. Ce projet a commencé en assistant à un spectacle de lumière et en découvrant comment l'éclairage pouvait totalement changer la couleur d'un objet. Nous avons commencé à explorer cela dans l'art du tissu d'éclairage. Jusqu'à présent, nous avons construit un éclairage dynamique pour 8 pièces, dont une peinture et une photographie. Les effets d'éclairage ont inclus: simuler l'aube et le coucher du soleil, la lumière sous-marine à travers une surface ondulante, la foudre dans les nuages et changer radicalement les couleurs perçues et l'ambiance de l'œuvre d'art.

Cette instructable construit la zone d'ombre et le cadre qui contient les LED et illumine l'œuvre d'art. Vous découvrirez également de nombreux problèmes et améliorations que nous avons découverts en cours de route.

Nous avons également écrit une instruction associée sur la construction du contrôleur d'éclairage. La section de programmation de cette instructable contient des vidéos montrant plusieurs effets d'éclairage LED dynamiques. Découvrez-le sur:

Pour l'instant, nous allons nous concentrer sur la structure physique qui maintient les LED et reflète leur lumière sur l'œuvre d'art.

Étape 1: Aperçu de l'éclairage Shadow Box:

Le concept est simple: les LED autour de la zone d'ombre reflètent leur lumière sur une surface de miroir à l'arrière du cadre photo pour éclairer l'œuvre d'art. Cependant, l'artiste doit prévoir que le cadre photo réfléchissant mesure de 1,5 à 2 pouces de large. L'artiste doit fournir un arrière-plan plus large que la normale autour de l'objet de la pièce.

Nous avons utilisé un cadre lumineux expérimental pour déterminer la profondeur de la zone d'ombre. Si l'œuvre d'art est plus grande, la zone d'ombre doit être plus profonde pour projeter la lumière au centre. Si l'œuvre d'art a beaucoup de profondeur, la zone d'ombre doit également être plus profonde. Nos boîtes d'ombre mesuraient entre 2" et 4,5" de profondeur. L'œuvre d'art dans ce projet était entre 12" et 30" dans la dimension la plus longue.

Étape 2: Matériaux:

• Bois pour les côtés de la boîte d'ombre: 3/4" x 5-1/2 (largeur 3/4" plus large que la profondeur de la boîte d'ombre) nous avons utilisé du peuplier. Très important que le bois soit propre, droit, plat. Nous avons acheté du très bon bois d'une usine de moulage à un très bon prix.
• Moulure pour le cadre réfléchissant: Voir photo ci-dessus. Le cadre doit avoir une largeur de 2" à 3". Nous avons acheté le nôtre à Anderson McQuaid à Cambridge, MA.
• Colle à bois: Nous recommandons Tightbond III avec le dessus vert.
• Ciment de contact: Nous recommandons le ciment tout usage Barge.
• Biscuits d'assemblage de bois: n° 0 Taille.
• Chaîne de LED WS2812 https://www.adafruit.com/product/1461 Nous avons utilisé 60 LED par mètre, des bandes de densité supérieure et inférieure sont disponibles. Nos pièces nécessitaient une lumière ambiante réduite. Si votre pièce sera vue à des niveaux de lumière ambiante normaux, je suggérerais d'utiliser les 144 LED par mètre.
• Velcro à dos adhésif de 1" de large
• Mylar réfléchissant à dos adhésif.
• Vis à métaux #6-32 x 2.5" phillips à tête plate
• Vis à bois en laiton #2 x 3/8" phillips à tête plate
• Inserts en bois en laiton #6-32

Étape 3: Outils:

Vous n'avez pas besoin de posséder tous ces outils. J'ai utilisé l'atelier de mon fils qui possède la plupart de ces outils. Vous pouvez probablement proposer une approche alternative si vous ne disposez pas d'un outil particulier.

• Scie à onglet
• Banc de scie
• Routeur
• Coupe-biscuits
• Perceuse
• Outil Dremel
• Scie à tirer: Je suggère: Scie à tirer IRWIN Marples à queue d'aronde de 7,25 po disponible chez Lowes pour environ 14 $
• Bâton de ponçage: bande de bois d'environ 12" x 1,5" de large x environ 0,5" d'épaisseur avec du papier de verre grain 100 d'un côté et 220 de l'autre. J'utilise de la colle contact pour coller le papier de verre.
• Pinces rapides moyennes et petites: beaucoup. Personne n'a assez de pinces !
• C-clamps gorge profonde
• Carré d'encadrement
• Tri-carré
• Une surface plane sur laquelle vous pouvez serrer: je me débrouille avec une planche très plate de 30" x 6", mais une grande surface (comme le lit d'une scie à table) serait bien mieux.
• Équerres à angle droit: Mon frère m'en a fait mais je pense que vous pourriez faire la même chose avec des blocs de bois soigneusement coupés à angle droit.
• Couteau de rasoir et de nombreux autres outils à main, voir toutes les étapes pour plus de détails.

Étape 4: Directives générales:

• Vérifiez votre mesure avant de couper (vérifiez deux fois !)
• Essayez l'ajustement avant de coller
• Testez autant d'étapes que possible avant d'engager les bons matériaux
• Si vous pouvez créer une maquette d'un cadre de test pour explorer la profondeur de la zone d'ombre, l'intensité lumineuse et la largeur du réflecteur qui conviennent le mieux à votre œuvre d'art.
• Pour jouer la sécurité, optez pour un peu plus de profondeur de zone d'ombre et plus de LED que vous ne le pensez nécessaire. Si vous sur-construisez plus tard, vous pouvez baisser l'intensité lumineuse avec le contrôleur.
• Planifiez où vont les choses: nous avons intégré le contrôleur en haut au centre du cadre, nous avons commencé notre bande LED dans le coin supérieur gauche et avons fait le tour du cadre dans le sens des aiguilles d'une montre du point de vue de quelqu'un qui regarde l'art.
• Il doit y avoir un canal de câblage coupé dans le haut de la boîte d'ombre du contrôleur au coin supérieur gauche.

Étape 5: Découpez la Shadow Box et le cadre:

L'image ci-dessus montre les pièces de deux boîtes d'ombre découpées. L'un mesure environ 4" de profondeur et l'autre environ 2" de profondeur.

• Coupez la largeur des côtés de la zone d'ombre à la même profondeur que la zone d'ombre plus 5/8 "pour la " feuillure " (la " feuillure " est un cadre d'art qui parle de l'encoche découpée à l'arrière pour le montage de l'art)
• J'ai coupé la feuillure avec la scie circulaire à table. Utilisez un morceau de bois pour vérifier la profondeur et la largeur de coupe.
• Biseautez le bord intérieur supérieur à 22 degrés créant une surface de 1/2" de large pour les LED. Encore une fois, il est préférable de tester le réglage de votre scie avec une chute.
• Onglet les extrémités à 45 degrés. Faire de la longueur de chaque côté la taille de l'œuvre d'art plus 7/8" ce qui permettra un petit espace autour de l'œuvre d'art lorsqu'elle est placée dans le lapin.
• Utilisez la scie à table pour couper un canal de fil dans la pièce supérieure, d'environ le centre vers le coin supérieur gauche.
• À l'aide de la scie à onglet, j'ai coupé le cadre photo de sorte que les dimensions extérieures soient de 1/8" à 1/4" plus grandes que la zone d'ombre.

REMARQUE: Pour de meilleurs résultats avec une scie à onglet: serrez ou tenez fermement le bois pour l'empêcher de bouger. Faites la coupe lentement car la lame a tendance à se plier un peu lors de la coupe en biais.

Étape 6: Créez une poche pour le contrôleur:

• Marquez la ligne médiane du cadre et tracez la taille de la poche du contrôleur. Le nôtre mesure 2,5" x 1,5" avec une lèvre encastrée de 1/4" pour le support et la fixation de la "porte" du contrôleur.
• Il est difficile d'obtenir une coupe droite là où vous le souhaitez avec une toupie. J'ai fait un guide en bois dur illustré ci-dessus. La mèche de toupie de 1/4" de diamètre suit l'intérieur du guide, ce qui me donne un trou précis avec des côtés droits. Notre poche a une profondeur de 0,62" laissant le bois au fond de la poche d'environ 1/8" d'épaisseur.
• La "porte" sur laquelle le contrôleur est monté est constituée de deux couches de placage qui s'enroulent sur environ 0,05" d'épaisseur.
• J'ai coupé le renfoncement de 1/4" de large autour de la poche à environ 0,04" de profondeur. J'ai fixé une planche droite sur la pièce à travailler comme guide pour la toupie. Une coupe d'essai dans un morceau de ferraille m'a permis de mesurer le décalage entre la coupe de la toupie et le guide, qui pour moi était de 2,156" de large.
• Le routeur laisse les coins de l'évidement arrondis, découpez-les à l'équerre à l'aide d'un couteau de rasoir et d'un ciseau.
• Pour la construction et le montage du contrôleur, consultez les instructions associées:
• J'ai fixé la porte avec deux vis en laiton à tête plate #2 x 3/8".

Étape 7: Découpe de biscuits:

• Le joint d'angle a besoin de plus de force que la colle ne peut en fournir. L'option la plus simple consiste à utiliser des clous de finition. J'ai opté pour un joint en biscuit où un morceau de bois en forme de citron est incrusté dans le joint. Heureusement, mon fils a un coupe-biscuits que j'ai utilisé.
• Pour obtenir de bons résultats, le coupe-biscuits est fixé à une planche et fixé. Le guide d'angle est muni d'une planche pour maintenir solidement la pièce à travailler afin que la poche soit coupée à l'angle correct par rapport à la surface de l'onglet. Les poches à biscuits doivent être exactement à la même distance du bord sur les deux pièces pour que le coin corresponde une fois collé. Tout serrer aide et vous devez maintenir la poignée du coupe-biscuits vers le bas de manière constante lorsque vous le poussez vers l'avant pour effectuer la coupe.
• Si les fentes ne correspondent pas parfaitement, vous pouvez les élargir un peu à l'aide d'un disque de ponçage comme illustré ci-dessus. Cela vous donnera un peu de jeu dans le joint afin que vous puissiez le serrer dans l'alignement lors du collage.
• Pour régler la profondeur de coupe, le coupe-biscuit est doté d'un bouton avec des poches à profondeur fixe pour chaque taille de biscuit. J'ai trouvé ces réglages un peu plus profonds que nécessaire, ce qui a pour effet d'élargir la coupe de la poche. C'était un problème sur certaines moulures du cadre. J'ai donc fabriqué un anneau à clipser (voir objet blanc sur la troisième photo ci-dessus) pour réduire la profondeur de la poche de 0,04". Vous pouvez obtenir le même résultat avec un morceau de fil de taille appropriée plié autour du bouton de réglage de la profondeur. Testez à nouveau et ajustez pour obtenir la profondeur de coupe optimale.
• Les joints de biscuits sur les coins en onglet sont délicats et demandent beaucoup de travail. N'hésitez pas à essayer de finir les ongles sur un coin test pour voir si cela fonctionne pour vous.

Étape 8: Montage des joints:

• Vous devez vérifier le joint et faire des ajustements avant de coller.
• Ceci est très similaire à ce que vous ferez lors du collage du joint.
• Vous avez besoin d'une surface très plane sur laquelle vous pouvez serrer. J'ai une planche très plate de 6" de large et cela a bien fonctionné, mais une plus grande serait mieux. Cela est nécessaire pour que les deux moitiés du cadre correspondent plus tard.
• Les côtés de la boîte d'ombre ou les côtés du cadre photo doivent être maintenus à plat et à angle droit. Utilisez une équerre de cadrage pour vérifier l'angle.
• Si le joint présente un espace, j'ai utilisé une scie à tirette pour recouper le joint en laissant doucement la scie suivre la coupe existante. Je l'ai fait avec le joint encore serré. Bien sûr, vous le faites sans le biscuit dans le joint. Cela enlèvera une très petite quantité de matériau des endroits restreints, ce qui permettra au joint de mieux se réunir.

Étape 9: Collage des joints:

• Ce processus est le même pour la zone d'ombre et le cadre photo.
• Ajuster à sec chaque joint avant le collage.
• Inspectez et poncez un peu les biscuits. Ils ont parfois des éclats qui dépassent qui gênent l'assemblage des joints.
• Utilisez une colle à bois de haute qualité comme Titebond III qui vous donne un peu plus de temps d'assemblage pour aligner et serrer le joint.
• Obtenez le joint aussi serré que possible, aussi carré que possible et les côtés du cadre plats.
• Mesurez la longueur entre les pointes des extrémités non collées. Il s'agit de la distance diagonale à travers le cadre. Nous devrons faire en sorte que l'autre côté ait la même distance diagonale.
• Collez ensuite le coin diagonalement opposé. N'oubliez pas d'insérer les biscuits.
• Nous avons maintenant deux moitiés du cadre et la dernière étape consiste à coller les deux coins restants en même temps. Cela prend pas mal de pinces comme on le voit sur la photo ci-dessus mais le résultat final sera magnifique.

Étape 10: perçage des trous de vis dans la Shadow Box:

• Je voulais pouvoir démonter le cadre de la boîte d'ombre au cas où l'éclairage aurait besoin d'un entretien. J'ai donc choisi de les fixer avec des vis à métaux #6-32 x 2,5". Cela nécessitait de percer un trou de 4,5" de profondeur à travers les côtés de la boîte d'ombre de 3/4" d'épaisseur.
• Cette instructable a certains « over kill », n'hésitez pas à attacher le cadre à la zone d'ombre d'une autre manière. Faire de longs trous à travers des planches étroites est délicat. Et, vous voudrez peut-être certaines de ces astuces pour d'autres projets, alors lisez la suite.
• Effectuez toutes ces étapes avec une pièce d'essai jusqu'à ce que le trou de forage ressorte suffisamment près de l'autre côté de la planche.
• Cela doit être fait dans une perceuse à colonne. Serrer la planche de manière cohérente est la clé pour que le trou passe tout droit.
• Un étau, fixé au lit de la perceuse à colonne, aligne la planche dans une direction. Un niveau comme indiqué ci-dessus est utilisé pour aligner l'autre direction.
• La feuillure présente un autre défi avec le côté de la feuillure au milieu de la planche juste à l'endroit où nous voulons le trou. Le serrage d'un morceau de bois dans la feuillure crée un morceau de bois "solide" au centre de sorte que la perceuse aura tendance à aller droit.
• J'ai utilisé une perceuse à centre court pour faire un trou de départ.
• Ensuite, j'ai utilisé une perceuse de 6" de long 1/8" pour percer tout le long. Pour les zones d'ombre plus profondes, je perce un trou de 4,5" de profondeur avec une perceuse à colonne qui n'a qu'une course de 3". Cela nécessitait un perçage partiel, puis un nouveau serrage du foret plus loin.
• La tête du boulon a besoin d'un trou de dégagement afin qu'elle soit en dessous du niveau de la feuillure. Et la longueur du boulon doit s'étendre d'environ 3/8" au-delà de la zone d'ombre. Je perce le trou de dégagement de 9/32" de diamètre à la profondeur souhaitée avant de déplacer la pièce. Voir la troisième photo ci-dessus.
• J'ai mis quatre trous de fixation dans la plupart des boîtes d'ombre.

Étape 11: Installez les pièces jointes dans le cadre photo:

Les inserts filetés en laiton pour le bois sont une excellente fixation qui permet un démontage répété. Ce qui suit est la meilleure façon que j'ai trouvée pour les installer.

• Serrez la boîte d'ombre et le cadre ensemble avec soin en les alignant exactement.
• Utilisez une perceuse à main avec le long foret de 1/8" pour percer des trous pilotes dans le cadre. Marquez le foret avec du ruban adhésif afin de savoir quand le trou dans le cadre correspond à la profondeur de l'insert. Il est évidemment important de ne pas percer tout le chemin à travers le cadre.
• Retirez la boîte d'ombre et percez les trous à la bonne taille pour les inserts. Dans mon cas, le diamètre était de 5/32". Marquez à nouveau la mèche pour la profondeur. Faites très attention à retenir la perceuse car avec un trou pilote, la mèche s'enfoncera dans le bois plus que d'habitude et vous pourriez perdre le contrôle.
• Voici maintenant une découverte vraiment cool. Les inserts sont livrés avec une fente pour tournevis sur le dessus pour les installer. J'ai eu de mauvaises expériences dans le passé avec le dénudage des fentes ou la rupture de l'insert. J'utilise maintenant une vis à capuchon courte qui s'adapte à l'insert avec un petit carré d'aluminium avec un trou au centre. Une clé hexagonale est utilisée pour visser l'insert dans le cadre. Je tiens la rondelle carrée en aluminium pour empêcher l'insert de reculer et je retire la vis à capuchon.
• Le trou de 1/8" à travers la boîte d'ombre est un peu serré sur les vis à métaux #6, donc je le perce à un diamètre de 9/64".

Étape 12: Ajout du réflecteur au cadre photo:

• Déterminez la largeur du réflecteur: Assemblez la zone d'ombre au cadre et faites une marque au crayon sur le cadre photo autour du bord intérieur de la zone d'ombre. Mesurez la distance entre la marque au crayon et l'ouverture intérieure du cadre.
• Retirez le cadre photo de la boîte d'ombre.
• Coupez suffisamment de bandes de mylar réfléchissant à dos adhésif pour faire le tour du cadre photo.
• Pour éviter que le réflecteur ne soit visible, collez-le légèrement en retrait du bord intérieur du cadre photo.

Étape 13: Câblage de la bande LED:

Plus sur le côté électrique de ce projet dans le compagnon instructable:

• Découpez des bandes de LED de chaque côté de la zone d'ombre. Laissez un peu d'espace dans les coins pour que les bandes LED soient entre 1,5" et 1/2" plus courtes que la longueur intérieure du côté de la boîte d'ombre.
• Les bandes LED ont un sens de communication. Les flèches sur la bande doivent pointer à l'opposé de l'extrémité où le fil du contrôleur est attaché.
• J'ai trouvé plus facile de serrer la bande sur une carte pendant la soudure. J'ai également coupé une encoche au bout d'une brochette de shish kabob pour maintenir les fils en place pendant la soudure. J'ai utilisé du fil toronné de calibre 26.
• Pour contourner les coins, j'ai coupé des morceaux de fil de 1,75" de long et les ai formés en une boucle reliant un segment au suivant. Faites attention au sens des flèches sur chaque segment.
• Le dernier segment reçoit une résistance de 200 ohms entre la ligne de communication et la ligne d'alimentation négative ("terre"). J'ai trouvé utile de couvrir les jambes de la résistance avec une isolation en silicone dénudée d'un fil.
• Pour aider à la distribution d'énergie, je connecte les lignes électriques positives et négatives de la fin du dernier segment au début du premier segment (où le contrôleur est connecté).
• C'est le bon moment pour tester les LED. Une fois qu'ils sont collés à la boîte d'ombre, ils sont difficiles à réparer. Branchez le contrôleur avec un programme de test et vérifiez que toutes les LED fonctionnent.

Étape 14: Fixation des LED à la Shadow Box:

• Le support adhésif sur les bandes LED ne tient pas de manière fiable sur le bois nu. Enduire le bord biseauté de colle contact. Après avoir séché pendant environ 15 minutes, appliquez la bande LED. Je suggère de faire un bord à la fois.
• Ensuite, bourrez le fil du contrôleur dans le "canal de câblage" coupé à la scie et maintenez-le en place avec de la colle chaude.
• La deuxième photo doit avoir un réflecteur sur le cadre photo si les étapes de cette instructable ont été suivies.
• Enfin, je pousse les petites boucles de fil dans chaque coin.

Étape 15: Installation de l'œuvre d'art:

• La zone d'ombre doit être doublée. Nous avons utilisé soit un tissu d'une couleur qui contribue à l'œuvre d'art, soit un tableau noir mat. Pour l'adhésif, nous avons dilué la colle à bois Titebond avec de l'eau et l'avons peinte sur la boîte d'ombre un côté à la fois. Nous avons ensuite pressé la doublure contre la colle et l'avons maintenue en place pendant au moins 30 minutes.
• L'art du tissu que nous avons collé sur un panneau de bois de 1/4" d'épaisseur à l'aide d'un adhésif en aérosol. Différents types d'œuvres d'art nécessiteront différentes méthodes de montage.
• Pour un aspect fini, nous avons placé un morceau de carton mat derrière le lambris.
• À l'aide d'un crayon, j'ai marqué les endroits autour de la zone d'ombre où je veux des pièces jointes.
• Ensuite, coupez un bosquet de 1" de long à 1/8" de profondeur à l'aide d'un outil dremel avec un cutter de 3/8" de diamètre. Voir la photo ci-dessus.
• À partir de tôle de calibre 24, j'ai coupé des bandes de 3/4" de large et de 2" de long et en utilisant une pièce de monnaie comme gabarit, j'ai arrondi les extrémités.
• Ces onglets maintiennent l'art en place à l'aide de Velcro à dos adhésif de 1" de large avec les boucles sur la tôle et les crochets sur le tapis.
• Il existe de nombreuses méthodes pour conserver l'œuvre d'art dans la zone d'ombre. J'aime cette méthode car elle permet un accès et un remontage faciles.

Étape 16: Le reste de l'histoire:

C'est l'un des deux instructables sur ce projet. Si vous ne l'avez pas déjà fait, consultez le compagnon instructable à: