Dlaczego diody LED RGB lub dwukolorowe nie dają przyzwoitej żółci?

Mam kilka różnych diod LED RGB i dwukolorowych diod LED czerwonych / zielonych od różnych dostawców.

Uważam, że przy użyciu odpowiednich rezystorów mogą wytwarzać idealny kolor pomarańczowy i cyjan; i ledwo akceptowalna magenta. Jedną rzeczą, której nie mogą wyprodukować, jest tolerowany żółty. Wygląda okropnie.

Biorąc pod uwagę, że nasze oczy widzą żółty po prostu jako połączenie czerwieni i zieleni; a biorąc pod uwagę, że telewizory i monitory komputerowe z powodzeniem renderują piękny żółty kolor na co dzień, używając wyłącznie czerwonych i zielonych pikseli; dlaczego moje diody LED są całkowicie niezdolne do wyczynu? Próbowałem googlować po odpowiedzi i znalazłem się pusty.

Oczywiście, każdy kolor będzie miał własne napięcie przewodzące, ale pozwoliłem na to, zapewniając różne rezystancje; lub, w niektórych przypadkach, regulowane sygnały PWM. Ale bez względu na to, jak zmieniam ilość czerwieni w stosunku do ilości zieleni, w żadnym momencie nie powstaje przyzwoita żółta.

Niestety, z powodu ograniczeń aparatów, nie jestem w stanie przedstawić realistycznej ilustracji żałosnej żółci, którą wytwarzają. Ale wystarczy powiedzieć, że jest to nieprzyjemny, nieprzyjemny kolor.

Może mam po prostu diody LED niskiej jakości. Ale nadal każdy odcień żółci powinien być możliwy z prawidłowego stosunku czerwieni i zieleni. Nawet jeśli zieleń jest już trochę przesunięta na czerwono, na pewno po prostu potrzebowałbym jej mniej?

led rgb

— Sod Wszechmogący
źródło

Będzie to o wiele mniej opiniotwórcze i bardziej odpowiedzialne, jeśli możesz zamieścić arkusz danych na diodach RGB i RG, które wypróbowałeś i widziałeś. Osobiście widziałem diody LED RG, które generują przyjemny żółty, więc nie mogłem na nie odpowiedzieć.

— fajka

„Biorąc pod uwagę, że nasze oczy widzą żółty po prostu jako połączenie czerwieni i zieleni;” - nigdy nie widziałeś karty kolorów?

— Scott Seidman

@pipe Wypróbuj brązowy! Kiedy nie jestem EE, robię koncerty i pokazy. Czy masz Boże Narodzenie z piernika w Boże Narodzenie, gdzie mieszkasz? Czy próbowałeś zapalić zestaw w piernikowym kolorze? Miałem do dyspozycji normalne światło halogenowe i pełny katalog filtrów kolorów LEE, ale nigdy nie było dobre brązowe.

— winny

@pipe brązowy jest niczym więcej niż ciemnożółtym-pomarańczowym, ale łatwiej powiedzieć niż zrobić.

— hobbs

@winny czy monitor LED może wytwarzać brąz bez magii?

— Niezrozumiany

Odpowiedzi:

Najprawdopodobniej z powodu krótkiej długości fali zielonej diody LED, a nie tak monochromatycznej zieleni, jak można się spodziewać (współrzędne xiy bliżej środka). Jeśli spojrzysz na krzywą CIE 1931 i wykreślisz czerwone i zielone współrzędne x i y (wymienione w arkuszu danych od poważnych producentów, w przeciwnym razie załóż czystą długość fali na zewnętrznej krawędzi lub delikatnie ją przesuń), jedynymi kolorami, którymi jesteś w stanie produkować są wzdłuż tej linii. W przypadku RGB jest tak samo, ale zamiast tego tworzysz trójkąt i możesz mieszać tylko kolory w tym trójkącie.

Żółty jest tutaj trudny, ponieważ potrzebujesz zielonego, aby był prawie żółty, aby móc mieszać zielony i czerwony z dobrym żółtym, w którym to momencie poświęciłeś dużo zieleni i cyjanu. Co gorsza, rozpiętość produkcji zielonych diod LED jest bardzo wysoka w porównaniu do innych kolorów, więc będzie się różnić, chyba że skalibrujesz każdą z nich, przynajmniej od partii do partii.

Przepraszam za moje umiejętności malowania tutaj, ale dam wam trzy przykłady. „Zoptymalizowana na żółto” dioda LED RGB będzie miała wysoką długość fali dla zielonej diody LED, ale brakuje dużej powierzchni jasnoniebieskiej, niebieskozielonej i niebiesko-zielonej:

Zoptymalizowana pod kątem cyjanu dioda RGB ma krótką długość fali na zielonej diodzie LED i poświęci żółte kolory, aby uzyskać dobrą cyjan.

Z tego powodu istnieje komercyjna dioda LED RGBA (A dla bursztynu, dziękuję za wskazanie jej Ilmari Karonen). W tym momencie będziesz mieć trapez (dzięki Wildcard!) Z czterema punktami, w których możesz narysować wszystkie kolory wewnątrz, przy dodatkowym koszcie jeszcze jedna dioda LED i powiązany kanał sterownika.

— winny
źródło

Czułość kolorów oczu również jest różna. Pigmenty (zasadniczo filtry) w (zwykle) trzech szyszkach są kontrolowane przez geny, a niektórzy ludzie są znacznie bardziej wrażliwi na jeden podstawowy kolor niż pozostałe dwa. Widma oświetleniowe oparte są na średnich czułościach, więc niektórzy ludzie widzą konkretny kolor zupełnie inaczej. Widzę czerwoną / zieloną część widma nieco inaczej dla każdego z moich oczu, szczególnie wokół żółtego obszaru. Nie wiadomo, czy wynika to z mechanicznej różnicy w siatkówce, czy też w jaki sposób przetwarzam sygnały. en.wikipedia.org/wiki/Tetrachromacy#Humans

— Phil G

Dla każdego, kto jest tym ciekawy, w tym kontekście A w RGBA najwyraźniej oznacza „bursztyn”. (Byłem całkiem pewien, że to nie może być „alfa” , ale nie mogłem zrozumieć, co jeszcze może oznaczać, więc musiałem to zrobić w Google. Teraz już wiesz.)

— Ilmari Karonen

Nauczyłem się tego jako efekt uboczny, badając, dlaczego zieleń w niektórych diodach RGB wymaga tak wysokiego napięcia w porównaniu do „normalnych” zielonych diod LED. Okazuje się, że istnieją takie rzeczy jak „zoptymalizowany na zielono cyjan”, aby uzyskać prawdopodobnie lepsze pokrycie, i mają inną chemię, a zatem wyższy spadek napięcia.

— rura

@pipe Do pewnego stopnia zielona dioda LED nie istnieje w naturze. Musisz albo nacisnąć czerwony AlGaInP, aby stał się zielony, albo niebieski InGaN, aby wyglądał na zielony przez doping. Podejrzewam, że to jest powód szerokiego rozpowszechnienia produkcji.

— winny

@SodAlmighty - każda dioda LED, którą dostaniesz od porządnego dystrybutora (czy to w głupio wysokich ilościach, czy w pojedynczych egzemplarzach) będzie miała arkusz danych (może nie być dostarczany z tą częścią, ale na pewno będzie dostępny online za pośrednictwem strony internetowej dystrybutora!)

— ThreePhaseEel

Jest nawet trochę gorzej, niż wskazuje Winny:

Zielone diody LED są wybredne. Jednym z rezultatów jest to, że zielone diody LED emitują w szerszym rozkładzie długości fali zamiast być prawie laserową pojedynczą długością fali. A kiedy mapujesz ten zakres zieleni do przestrzeni kolorów xy, nie jesteś już w locie spektralnym. Nawet zoptymalizowana na żółto dioda LED RGB może nie być tak bliska żółci, jak można się spodziewać.

Od Co jest czerwony? W sprawie chromatyczności pomarańczowo-czerwonych diod LED opartych na InGaN / GaN :

Dla tych, którzy wciąż zauważają, że monitory LED mogą pokazywać ładny żółty, monitor LED prawie na pewno nie używa trzech kolorów diod LED. Zamiast tego zastosuje białe diody LED i filtry kolorów, a białe diody LED uzyskają kolor żółty z luminoforu zamiast pasma wzbronionego półprzewodnika.

— IceGlasses
źródło

Moje nieznaczne „w przeciwnym razie założenie, że czysta długość fali na zewnętrznym brzegu lub nieznaczne przesunięcie” może być niedopowiedzeniem. Niezła odpowiedź!

— winny

Wyświetlacze OLED używają bezpośredniej emisyjności, czy mają bliżej monochromatycznej zieleni niż zwykłe diody LED?

— Dan Neely

Obawiam się, że niewiele wiem o OLED. W szybkim wyszukiwaniu w sieci mogę znaleźć tylko jedną wzmiankę o spektrum OLED, więc nie przejmuj się zbytnio, ale wygląda na to, że mogą być podobne. (I żeby być ostrożnym, nie wiem też wiele o kropkach kwantowych, ale są to inne sposoby na uzyskanie koloru innego i być może bardziej szczegółowego niż emiter leżący u jego podstaw).

— IceGlasses