Цвета свечения светодиодов | Светодиодное табло

Свет.

Данное явление имеет двойственные свойства: Во-первых, свет это электромагнитная волна, длина которой определяет видимый человеческим глазом цвет. В основе доказательства данной теории лежит опыт Томаса Юнга. Во-вторых, свет это частица — фотон, не существующая при скорости, отличной от скорости света. Открытие Фотона принадлежит Альберту Эйнштейну и датируется 1905-1917 годами, хотя своё имя «Фотон» эта частица получила только в 1926 году.

Видимый диапазон спектра

Цвет неразделимо связан с волновой теорией света — от длины световой волны зависит то, какой цвет будет воспринят человеческим глазом. Границы видимого диапазона светового спектра — от 380 нм (фиолетовый цвет) до 750 нм (красный цвет)

Цвет свечения светодиода определяется типом полупроводника, используемого в светодиоде, а также, для светодиода белого цвета, наличием люминофора.

Светодиоды, выпускаемые на одном оборудовании в одной партии могут незначительно отличаться по цвету свечения, т.к. изготовление светодиодов с фиксированной длиной волны для каждого цвета может оказаться не рентабельно, а иногда и невозможно. На каждый цвет отведен диапазон значений длины световой волны.

Красный светодиод — длина волны 640-660 нм — эти светодиоды обычно не выпускаются яркими.

Красно-оранжевый светодиод — длина волны 630-640 нм — именно эти светодиоды в ярких конструкциях называются яркими красными. Такие светодиоды мы используем при производстве табло высокой яркости, например табло для АЗС.

Оранжевый светодиод — длина волны 620-630 нм — могут выпускаться различной яркости, хотя и не имеют широкого распространения.

Желтый светодиод — 600-620 нм — также выпускаются различной яркости.

Желто-зеленый (590-600 нм) и чисто зеленый (550-580 нм) светодиод — в рекламных конструкциях обычно применяются, как неяркие и яркие светодиоды.

Синий светодиод — 450-510 нм — яркость зависит от длины волны — 450-480 — неяркие светодиоды, 490-510 — яркие.

Цветовые оттенки светодиодов и светодиодных ламп

Какой цвет излучает светодиод?

На этот вопрос можно услышать разные ответы. Можно услышать, что светодиод излучает красный, голубой, белый цвет. А ещё синий, зелёный…

Все ответы и правильны и неправильны. Правильны они потому, что полупроводниковый источник света действительно «умеет» излучать некоторые из перечисленных цветов. А неправильны потому… Впрочем, по порядку.

Чтобы разобраться с этим хитрым вопросом, надо вернуться на несколько десятков лет назад. В 1907 году исследователь Генри Раунд обнаружил свечение при прохождении тока в паре металл — карбид кремния. Особого значения обнаруженному эффекту Раунд не придал и полученный результат был благополучно забыт. Зато в 1927 году советский учёный Лосев подробно исследовал свечение полупроводника и получил патент на своё открытие. Долгие годы учёные всего мира называли полученный им эффект «свечением Лосева». Справедливо полагать, что это и было началом эпохи полупроводниковых источников света.

Исследования Лосева настолько опередили время, что лишь 40 лет спустя были возобновлены работы по созданию светодиодов. Первый светодиод красного свечения был создан в 1962 году. За ним последовали светодиоды, способные излучать зелёный и жёлтый цвета. Были исследованы различные материалы для использования в полупроводниковых источниках света. Именно их комбинация и позволяет получать различные цвета излучения. Так, например, для получения светодиода красного света используется фосфид галлия, а фиолетовый цвет получается при использовании нитрида индия-галлия. Сегодня светодиоды способны излучать все цвета радуги. Кроме того, созданы светодиоды, работающие в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне. Наше зрение неспособно увидеть это излучение, однако такие источники света незаменимы при использовании в специальной аппаратуре, в устройствах автоматики. Широкое применение находят и светодиоды, создающие когерентный поток света, то есть лазерные светодиоды.

А какие светодиоды применяются в светодиодных светильниках? Светодиоды белого излучения? Нет. На сегодняшний день не существует полупроводникового источника, способного излучать белый цвет.

Чтобы получить белый цвет, приходится применять особенные технические решения. Самое простое решение — смешать три основных цвета. Этот принцип положен в основу создания RGB светодиода. В едином корпусе размещены три светодиода, излучающие красный (R), зелёный (G) и синий (B) цвета. Одновременное излучение трёх цветов воспринимается человеческим глазом, как белый цвет. Недостатком такой технологии является нестабильность спектральной характеристики, поскольку каждый из трёх интегрированных светодиодов имеет разброс параметров. Тем не менее, такие источники света находят применение там, где спектральный состав не имеет большого значения. Кстати, существуют не только трёх, но и двухкомпонентные светодиодные излучатели, позволяющие смешением цветов получать различные оттенки.

Более прогрессивной технологией для получения белого цвета является технология с применением люминофоров. Светодиодный чип излучает синий цвет, а слой люминофора преобразует его в белый цвет. Таким образом в светодиодном светильнике мы наблюдаем переизлучённый свет. Такая технология применяется в подавляющем большинстве современных светодиодных источниках света. На сегодняшний день это самая недорогая и самая стабильная технология.

Исследовательские работы по созданию различных типов светодиодов постоянно ведутся и в России и за рубежом. Несомненно, что полупроводниковые источники света ещё не раз удивят мир своими безграничными возможностями.

Светодиодные лампы LTC имеют следующие цветовые температуры:

• холодный цвет (5000-6500 К)
• нейтральный цвет (3500-5000 К)
• теплый цвет (2700-3500 К)

Влияет ли цветовая температура на экономичность светодиодной лампы?

Цветовая температура светильника никак не влияет на экономичность. Не влияет и на световой поток, хотя визуально кажется, что холодный свет светит ярче чем теплый (это связанно с тем что, человеческий глаз сильнее улавливает спектр холодного света) и имеет только визуальные различия.

Почему светодиод светится разными цветами?

Смотрите также обзоры и статьи:

Что влияет на цвет светодиода?

От чего зависит цвет светодиода? Может от цвета пластиковой оболочки? А как тогда обстоят дела с SMD светодиодами, у которых кристалл можно увидеть невооруженным глазом и там уж точно никакой цветной оболочки нет. Давайте же узнаем, почему светодиод светится разными цветами и от чего это зависит?

Начнем с самого простого варианта. Различный цвет свечения светодиода можно получить, просто окрасив его оболочку в тот или иной цвет. Такие светодиоды встречаются довольно часто, а в их основе находиться обычный белый светодиод. Таким нехитрым образом можно получить самые разные цвета свечения.

Кстати, устройство обычного белого светодиода не такое уж и простое. В основе таких диодов находиться бирюзовые или ультрафиолетовые светодиоды, в которых для белого свечения применяют специальный состав — люминофор.

Из чего состоят кристаллы?

А как быть со светодиодами, у которых прозрачная оболочка, или же с SMD светодиодами? В таких светодиодах применяются особые материалы для создания светоизлучающего кристалла.

Наиболее распространенным материалом для производства кристаллов являются различные соединения Галлия. В основном используются соединения Галлий Фосфида трехвалентного, в которые добавляют различные примеси. С помощью этих соединений получают светодиоды со свечением красного, оранжевого желтого и зеленого цвета. Но из текста мало понятно, давайте рассмотрим графические материалы.

Как видим, для обеспечения определенного свечения светодиодов используются различные соединения химических материалов. Обратите внимание, некоторые соединения применяются в светодиодах с различным цветом светимости. Это означает, что в таких светодиодах материал-основа дополнительно обрабатывается различными химическими соединениями.

Цвет получаемый совмещением.

Несколько иначе обстоят дела с инфракрасными и ультрафиолетовыми диодами, так как они излучают свет соответственно в инфракрасном и ультрафиолетовом спектрах. А вот бирюзовый светодиод состоит из двух светодиодных кристаллов — синего и красного, которые вместе дают такой цвет.

Кстати, двух и трехцветные светодиоды довольно распространены. Зачем изобретать новые материалы дающие определенное свечение, если можно просто подобрать несколько цветных диодов, дающих нужный цвет и объединить их в одном корпусе! Таким образом устроены RGB светодиоды. Вот только в них применяется сразу три светодиодных кристалла — красный, синий и зеленый соответственно.

Теперь вы знаете, почему светодиоды могут давать различное свечение. Как видим, все довольно просто — есть несколько основных видов светодиодов, которые дают основные цвета, а уже с их помощью различных комбинаций этих кристаллов можно получить новый, определенный цвет свечения.

Опубликовано: 2021-09-13 Обновлено: 2021-09-13

Автор: Магазин Electronoff

Поделиться в соцсетях

СВЕТОДИОДЫ. ЦВЕТА СВЕТОДИОДОВ

 

Так как же получаются цвета светодиодов? В отличии от  обычных диодов, светодиоды производятся из «экзотических» полупроводниковых материалов – Арсенид Галлия ( GaAs ), фосфид галлия (GaP ), Фосфид Арсенид Галлия ( GaAsP ), Карбид Кремния ( SiC ), Индий Галлий Азотный ( GaInN ). Эти материалы, смешиваясь в различных пропорциях дают разнообразные цвета светодиодов. Т.о. можно считать, что цвет светодиодов определяется длиной волны излучаемого света, который в свою очередь зависит от смеси полупроводников, которые используются в формировании точки PN во время производства светодиодов, а НЕ окраской самого корпуса светодиода. Естественно цвет светодиода ( вернее его корпус ) тоже окрашивается, но только для того, чтобы понять, каким будет цвет светодиодов, когда они будут работать. Цвет светодиодов достаточно широк – красный, янтарный, желтый и зеленый. И такой спектр цветов светодиодов дает возможность использования их во многих дисплеях, индикаторах.

Не стоит забывать и о том, что цвет светодиодов может быть и синим и белым. Но как правило, такой цвет светодиодов дает более дорогой по выпуску светодиод. Эта дороговизна обусловлена тем, что производство таких цветов светодиодов – достаточно дорого. Так как надо точно смешать несколько цветов, чтобы получить данный цвет светодиода. Это проблематично.

Главным компонентом в цвете светодиодов ( как видим ) – является Галлий ( Ga ) и Мышьяк ( As )/

Так, чтобы получить хороший инфракрасный цвет светодиода – для пультов, используется смесь GaAs, она не подходит для точечных указателей красного цвета светодиодов, ведь у него малая яркость инфракрасного излучения. Тут нам на помощь идет Фосфор, который добавляя в эту смесь, мы получим видимый для глаза инфракрасный цвет светодиода. И теперь этот красный цвет светодиода мы можем увидеть. Дальнейшее смешивание компонентов даст нам следующие цвета светодиодов:

Характеристики цветных светодиодов
Полупроводники	Длина волны	Цвет	VF @ 20mA
GaAs	850-940nm	Infra-Red	1.2v
GaAsP	630-660nm	Red	1.8v
GaAsP	605-620nm	Amber	2.0v
GaAsP:N	585-595nm	Yellow	2.2v
AlGaP	550-570nm	Green	3.5v
SiC	430-505nm	Blue	3.6v
GaInN	450nm	White	4.0v

 

·         Арсенид Галлия (GaAs) — инфракрасное излучение

·         Фосфид Арсенида Галлия (GaAsP) — красный к инфракрасному излучению, апельсину

·         Алюминиевый Фосфид Арсенида Галлия (AlGaAsP) — высокая яркость, красная, оранжево-красная, оранжевая, и желтый цвет светодиода

·         Фосфид Галлия (Искровой промежуток) — красный, желтый и зеленый цвет светодиода

·         Алюминиевый Фосфид Галлия (AlGaP) — зеленый цвет светодиода

·         Галлий Азотирует (GaN) — зеленый, изумрудный зеленый цвет светодиода

·         Индий Галлия Азотирует (GaInN) — рядом ультрафиолетовый, синевато-зеленый и синий цвет светодиода

·         Кремниевый Карбид (Так) — синий как основание цвет светодиода

·         Цинковый Селенид (ZnSe) — синий цвет светодиода

·         Алюминиевый Галлий Азотирует (AlGaN) – ультрафиолетовый цвет светодиода 

На последок – никогда не подключайте цветные светодиоды ( да и любые ) непосредственно к источнику питания. Следует подключать цветные светодиоды только через сопротивление. Каждый цвет светодиода будет работать только на определенном токе.

 

Какой свет излучают светодиоды?

Разберёмся с основными характеристиками света, который излучают светодиоды.
Прежде всего, этот свет имеет настолько узкий спектр, что воспринимается нами как монохроматичный. Эта особенность светодиодов долгое время определяла их применение в качестве индикаторных приборов, ведь первыми были получены светодиоды, излучающие красный и зелёный свет. Позднее научились создавать светодиоды, излучающие свет самых разных цветов − от инфракрасного до ультрафиолетового – и сфера их применения существенно расширилась.

Цвет излучения зависит от материала полупроводника и легирующих примесей, на основе которых изготовлен светодиод. Дело в том, что разные материалы испускают фотоны с различными длинами волн. Та длина волны, которая преобладает в спектре излучения светодиода, называется доминирующей и обычно указывается его производителем.

Первые светодиоды делали на основе таких материалов, как фосфид галлия (GaP), тройное соединение AIGaAs и тройное соединение GaAsP. Сейчас их используют только для изготовления индикаторных светодиодов. А для производства более мощных осветительных светодиодов используются новые материалы, способные выдерживать необходимые уровни тока, высокий нагрев и высокую влажность. В красных и янтарных светодиодах высокой яркости применяются полупроводники AllnGaP, а в синих, зеленых и голубых – InGaN.

Светодиоды, изготовленные из этих материалов, в совокупности перекрывают почти всю область видимого света с промежутком в зелёно-жёлтой области. Цвета, соответствующие этому диапазону длин волн, могут быть получены с помощью совместного использования зелёных и красных светодиодов.

Именно объединение светодиодов разного цвета в одном приборе, а также управление интенсивностью излучения основных цветов позволяет получить до 16 миллионов всевозможных цветовых оттенков. Современные светодиодные светильники могут производить свет сочных насыщенных цветов, нежнейших пастельных оттенков, а также белый свет различной температуры.

В данном случае речь идёт о цветовой температуре светодиодов — характеристике белого света, которая определяет его восприятие в терминах «тёплый» или «холодный» и позволяет сделать эту оценку более объективной. Цветовая температура сопоставляет цвет спектра излучения источника света с цветом излучения нагретого до этой температуры «абсолютно чёрного тела».

Например, цветовая температура около 2700 К характеризует сверхтёплый (оранжево-жёлтый) цвет, близкий к цвету излучения лампы накаливания;
около 3000 К – тёпло-белый цвет;
около 4000 К – нормально-белый цвет;
около 5000 К – холодный белый цвет;
около 6500 К – естественный дневной цвет.
Любой источник света имеет свою цветовую температуру – это хорошо видно из рисунка. Цветовая температура современных белых светодиодов может колебаться в пределах 2500-15000К, что позволяет использовать их для различных целей.

Существуют также приборы, у которых цветовая температура светодиодов может регулироваться прямо во время работы. Они особенно удобны при освещении сменных витрин в магазинах, для применения различных схем утреннего, дневного и ночного освещения в общественных помещениях, а также в театрах и студиях.

Интересно, что выбор цветовой температуры источников искусственного освещения во многом зависит от места проживания. Так, население южных стран любят нейтральный свет, жители северных государств выбирают более «тёплые» источники света, а в странах Азии предпочтение однозначно отдаётся холодному свету с цветовой температурой не ниже 5000К.

Ещё одним важным параметром, характеризующим источник белого света, является индекс цветопередачи. Это относительная величина (от 0 до 100), показывающая, насколько правильно (натурально) в свете данного источника видны разные цвета. За эталон (Ra=100) принят солнечный свет.

Для определения величины Ra проводится тест с использованием 8 эталонных цветов (см. рисунок). Чем меньше отклонение цвета от его эталона, тем лучше характеристики цветопередачи данного источника и выше значение индекса цветопередачи. Комфортной для человека считается цветопередача 80-100.

Минимально приемлемое значение индекса цветопередачи зависит от области применения источника света. Так, для большинства торговых, офисных, образовательных, медицинских и жилых помещений индекс цветопередачи должен быть не ниже 70-90. А для театров, выставочных залов, фото студий и других помещений, в которых хорошая цветопередача является критически важной, требуется значение индекса цветопередачи в диапазоне 90-100. Индекс цветопередачи современных светодиодов часто поднимается до значений 95-96 и вполне достаточен для большинства приложений.

Читайте другие выпуски светодиодного ликбеза:

Выпуск 1. Что такое светодиоды и почему они светятся?

Выпуск 2. Какой свет излучают светодиоды?

Выпуск 3. Как получают белые светодиоды?

Выпуск 4. Смешение цветов в светодиодных приборах

Выпуск 5. Применение LED приборов

Выпуск 6. Светодиоды на сцене

Выпуск 7. Энергоэффективность светодиодов — миф или реальность?

Выпуск 8. От чего зависит срок службы светодиодов?

RGB светодиод — принцип работы и виды цветных LED. Многоцветные RGBW

В основе идеи создания трехцветного светодиода лежит оптический эффект получения разнообразных оттенков путем смешивания 3-х базовых цветов. В качестве базовых цветов обычно используются красный (R), зеленый (G) и синий (B). Поэтому был создан именно rgb светодиод.

Как устроены 3 цветные led диоды

Конструктивно трехцветный светодиод представляет собой 3 цветных светодиода, смонтированных в общем корпусе, а если быть более точным, 3 кристалла, интегрированных на одной матрице. На рис.1 представлена микрофотография интегрального rgb светодиода. Цветные квадраты на фото – это кристаллы основных цветов.

Рис. 1

Виды

Для адаптации к разным вариантам схемы управления, ргб диоды производятся в нескольких модификациях:

• Исполнение с общим катодом
• Исполнение с общим анодом
• Без общего анода или катода, с шестью выводами

В первом случае светодиод управляется сигналами положительной полярности, поступающими на аноды, во втором – отрицательными импульсами, подаваемыми на катоды. Третья модификация исполнения допускает любые варианты коммутации и выпускается обычно в виде SMD компонента.

Подключение

В качестве примера приведем схему подключения ргб диодов к универсальному блоку автоматики Arduino, созданному на базе микроконтроллера ATMEGA. На рис. 2 показана схема подключения rgb led с общим катодом.

Рис. 2

Ниже схема с общим анодом:

Рис. 3

Выводы RGB в обоих случаях подключаются к цифровым выходам (9, 10,12). Общий катод на Рис.2 соединен с минусом (GND), общий анод на Рис.3 – с плюсом питания (5V).

Arduino — простой контроллер для начинающих роботехников, позволяющий создавать на своей базы различные устройства, от обычной цветомузыки на светодиодах до интеллектуальных роботов.

Управление

Включение светодиода происходит при прохождении прямого тока, когда анод подключен к плюсу, катод к минусу. Многоцветный спектр излучения можно получить, изменяя интенсивность свечения каналов (RGB). Результирующий оттенок определяется соотношением яркостей отдельных цветов. Если все 3 цвета одинаковы по интенсивности свечения, результирующий цвет получается белым.

На цифровых выходах платы Arduino формируются периодические прямоугольные импульсы напряжения, как на рисунке 4., с изменяемой скважностью.

Рис. 4

Для тех, кто забыл. Скважностью называется отношение длительности периода следования импульсов к длительности импульса.

Чем ниже скважность импульсов канала, тем ярче свечение соответствующего led диода. Программа управления скважностью импульсов цветовых каналов зашита в микросхеме контроллера. Такое изменение скважности импульсов, осуществляемое в целях управления процессом, называется ШИМ (широтно – импульсной модуляцией).

На Рис.4 приведены примеры диаграмм прямоугольных импульсов различной скважности.

Управление цветом и интенсивностью свечения rgb диода может осуществляться и без ШИМ. На приведенной ниже схеме применено аналоговое управление трехцветными светодиодами. Суть его заключается в регулировании постоянного тока диодов определенного цвета.

Рис. 5

На схеме (Рис.5) rgb диоды (led1- led10) имеют общий анод. Катоды одного цвета всех диодов объединены, и через резисторы R4.1, R4.2, R4.3 соединяются с эмиттером соответствующего транзистора. Таким образом, все светодиоды красного цвета подключены к транзистору VT1.1, зеленые светодиоды – к VT1.2, синие – к VT1.3. При перемещении движков потенциометров R1.1, R1.2, R1.3 изменяется ток базы соответствующего транзистора. Величина тока базы определяет степень открытия перехода «эмиттер – коллектор», и, в конечном счете, яркость свечения соответствующего цвета. Перед подключением нужно правильно определить полярность светодиода, иначе он не будет светиться.

Применение цифровых программируемых контроллеров предоставляет практически безграничные возможности управления цветом. В тех же случаях, когда не требуется создание цветовых динамических образов, может быть применен аналоговый способ управления. Это могут быть наружные или интерьерные светильники для статической подсветки с выбором цвета.

Кстати. Применение такого регулирования в системах подсветки панелей приборов транспортных средств позволяет водителю выбирать любой оттенок и яркость.

RGBW светодиоды

Для того чтобы получить чисто белый цвет, используя разноцветный rgb светодиод, необходима точная балансировка яркости свечения по кристаллу каждого цвета. На практике это бывает затруднительно. Поэтому, для воспроизведения белого цвета и увеличения разнообразия цветовых эффектов, rgb диод стали дополнять четвертым кристаллом белого свечения.

Чаще всего, RGBW светодиоды используются в светодиодных лентах RGBW SMD. Для питания таких светодиодных лент созданы специальные RGBW контроллеры, как правило, управляемые пультами дистанционного управления на инфракрасных лучах.

На фотографии представлен мощный четырехцветный светодиодный модуль SBM-160-RGBW-h51-RF100 производства Luminus Devices Ink.

Рис. 6 RGBW светодиодный модуль фирмы Luminus

Раз от раза у нас спрашивают, где купить светодиод RGBW, поэтому, чтобы каждому не отвечать, мы решили написать об этом в статье.

Всю светодиодную продукцию мы покупаем в Китае через торговую площадку AliExpress, только у проверенных продавцов с быстрой доставкой, по самым низким ценам. Переходите по ссылке и убедитесь в этом сами — посмотреть светодиод RGBW на AliExpress.

Применение

Основной сферой применения rgb светодиодов является создание световых эффектов для рекламы, сценическое оформление концертных площадок, развлекательных мероприятий, праздничное декорирование зданий, подсветка фонтанов, мостов, памятников.

Интересные результаты получаются при использовании rgb led диодов для дизайнерского светового оформления интерьеров. Для этих целей налажен выпуск разнообразной светотехники на основе rgb и rgbw – диодной технологии, номенклатура которой продолжает расширяться и завоевывать новые области применения.

Где купить

Как мы и говорили выше, для покупки светодиодной продукции, в том числе и трехцветных RGB светодиодов, рекомендуем торговую площадку AliExpress, в последнее время на ней появилось много качественных товаров и проверенных продавцов по низким ценам.

Мы, как обычно, подготовили для вас самые лучшие товары, отвечающие основным требованиям: самая низкая цена, положительные отзывы, большое количество заказов, быстрая доставка и проверенный продавец. Переходим к нашей подборке:

1. Купить светодиод RGB 3528 фирмы CHANZON — самая популярная компания на рынке Китая, отличается хорошим качеством и низкими ценами на свою продукцию. Светодиод типа SMD.
2. Купить RGB светодиод поверхностного монтажа — фирма CHANZON, очень часто такие используют для работы со всем известным микроконтроллером Arduino.
3. Купить мощный RGB светодиод фирмы LEDGUHON — также известная фирма, такие светодиоды еще называют «Звезда» из-за того, что расположены на печатной плате соответствующей формы, мощность 3 Вт, очень похож на светодиод CREE.

Если у вас возникли какие-то вопросы, то воспользуйтесь формой комментариев, расположенной сразу под этой статьей и оставьте свой вопрос, мы обязательно свяжемся с вами.

Видео

Для закрепления рассмотренного материала рекомендуем посмотреть видео, автор которого очень доходчиво и интересно рассказывает про многоцветные RGB светодиоды.

Вывод

Многоцветный RGB светодиод — это разновидность обычного LED. Его конструктивная особенность позволяет получить любой спектр излучаемого цвета радуги. Это одновременно увеличивает его стоимость и усложняет схему подключения. Поэтому перед выбором, задайтесь вопросом, действительно ли Вам нужен RGB светодиод или достаточно воспользоваться обычным LED нужного цвета?

Теория цвета и успешное применение светодиодов. Часть 2

Все статиь цикла.

Во второй части статьи мы продолжаем изучение теории цвета — в частности, с точки зрения ее применения к светодиодному освещению. В этой части будет уделено внимание диаграмме цветности МКО и теории, лежащей в основе кривой Планка, которая представляет на диаграмме излучение абсолютно черного тела (АЧТ). По прочтении этой части станет понятно, почему светодиоды являются почти идеальными искусственными источниками света в смысле их соответствия спектральному составу излучения АЧТ и ограничения энергии их излучения видимым диапазоном спектра. Это подготовит читателей к следующему выпуску, который будет посвящен разработке продуктов твердотельного освещения, выгодно использующих это уникальное свойство светодиодов.

В первой части настоящего цикла статей, опубликованной в предыдущем номере журнала, было введено три составляющих, лежащих в основе понятия цвета:

• относительный отклик трех типов колбочек в сетчатке, ответственных за цветное зрение;
• метамерия, являющаяся прямым результатом первого принципа;
• цвет может быть описан множеством наборов функций согласования цвета, каждый из которых является линейным преобразованием друг друга.

Также было введено понятие спектра излучения источника света, который является графиком мощности, излучаемой источником света на каждой длине волны во всем диапазоне энергий.

Рис. 1. Нормированные кривые чувствительности L-, M- и S-колбочек

Как говорилось ранее, каждый из трех типов колбочек имеет различные, но, тем не менее, перекрывающиеся кривые спектральной чувствительности (рис. 1). Цвет, воспринимаемый глазом, определяется соотношением интегральных сигналов от этих трех типов колбочек. В процессе зрительного восприятия теряется огромное количество информации о спектральном составе света, попадающего на сетчатку. Так, спектрорадиометр со спектральным разрешением в 2 нм собирает примерно в 200 раз больше информации о спектре конкретного источника света, чем глаз. Но даже несмотря на то, что глаз практически игнорирует эту информацию, он может различать миллионы цветов. Стандарт МКО 1931 использует этот принцип для создания метрики, которая может определить любой цвет при помощи всего лишь двух чисел, называемых координатами цветности МКО x,y (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма цветности МКО 1931 г.

 

Применение диаграммы цветности МКО

Диаграмма МКО имеет множество применений; наиболее распространенным в светодиодной промышленности является определение цветов или бинов цветности производителями светодиодов. Кроме того, диаграмма имеет несколько важных дополнительных свойств, которые требуют некоторого пояснения. Во-первых, не все значения координат x и y связаны с действительным цветом. Значения x и y реальных цветов ограничены спектральным локусом и линией пурпурных (фиолетовых) цветов. Спектральный локус — это кривая, построенная из значений (x, y) спектрально чистых цветов (света, содержащего только одну длину волны) во всем видимом диапазоне. Спектральный локус довольно просто построить путем пересчета значений X, Y, Z кривых согласования цвета для каждой длины волны в соответствующие координаты цветности МКО (более детально этот процесс описан в первой части публикации в разделе «Отображение источника света на диаграмме цветности МКО»).

Цветовой тон или оттенок цвета по существу является основным цветом на спектре, изменяясь от красного к оранжевому, желтому, зеленому, голубому, синему и фиолетовому. Пурпурные цвета являются смесью красного и синего цветов и расположены вдоль линии пурпурных цветов. Цвет узкополосного излучения всегда выглядит более чистым по своей тональности, чем цвет излучения того же тона, но с более широким спектром. Чем шире спектр источника, тем дальше будут отстоять его координаты цветности (x, y) от спектрального локуса. Перемещение от спектрального локуса в направлении белой области в центре диаграммы приводит к менее насыщенному или пастельному оттенку, затем к почти белым и, наконец, к белому цвету. Белый цвет (в этом же смысле и серый) часто описывается как отсутствие цвета как такового. Уровень насыщенности цвета указывает на то, насколько чистым является цвет. Чем дальше располагаются координаты цветности от белого, тем более насыщенным является цвет. Цвета, которые попадают на спектральный локус, являются максимально или полностью насыщенными.

Как уже можно было понять, не существует одного-единственного белого цвета. Ближайшее к абсолютно белому понятие — это так называемый равноэнергетический белый, или источник E. Он определяется координатами (x, y) спектра, который имеет равную энергетическую интенсивность на каждой длине волны во всем видимом диапазоне. Каждая из функций согласования цвета МКО 1931 нормирована таким образом, чтобы их интегралы по всему видимому спектру были равны. Это означает, что величины тристимулов для равноэнергетического белого (E) будут равны (X = Y = Z), что в итоге приведет к равенству x = y = 1/3 (рис. 2). Такие равноэнергетические источники представляют чисто теоретический интерес, поскольку они не встречаются в природе и их будет чрезвычайно сложно, если вообще возможно, создать искусственно.

Существует два технических термина, относящихся к тону и насыщению, которые имеют точные определения по отношению к диаграмме МКО, а именно: доминантная длина волны (тон) и чистота цвета (насыщенность). Доминантная длина волны светодиода определяется как длина волны на спектральном локусе в точке пересечения линии, соединяющей точку E и координаты цветности (x, y) светодиода (рис. 2). Чистота цвета определяется положением координат цветности (x, y) на этой линии. Чистота равна 0, если координаты (x, y) совпадают с точкой E. По мере удаления от точки Е в сторону спектрального локуса чистота цвета увеличивается, достигая максимального значения, равного 1, на краю цветовой диаграммы.

 

Смешение цветов

Цветовая диаграмма МКО может быть использована для иллюстрации того, что происходит при смешении двух и более цветов или источников света. Если известны координаты (x, y) двух источников, то координаты (x, y) их смеси будут находиться на линии, соединяющей координаты этих двух источников. Положение на этой линии зависит от относительной яркости двух источников, естественным образом попадая ближе к более яркому источнику из двух. Если к смеси добавляется третий источник, то область возможных координат x и y смеси будет определяться треугольником, вершинами которого являются координаты трех исходных источников. Этот треугольник называется гамут источников (рис. 3).

Рис. 3. Векторы основных цветов красного, зеленого и синего и их гамут

Вычислить координаты цветности смеси двух и более цветов по координатам цветности отдельных цветов и их относительной яркости довольно просто. Два уравнения ниже демонстрируют метод вычисления координат цветности смеси (x_m, y_m) из трех источников по их координатам цветности x₁, y₁, x₂, y₂, x₃, y₃ и их соответствующей относительной яркости k₁, k₂ и k₃.

Эти уравнения могут быть расширены до расчета координат цветности смеси из любого количества источников света. Два уравнения, приведенные выше, могут интерпретироваться как векторная сумма, в которой каждый компонент суммы в числителе является x- и y-компонентами векторов, указывающих на координаты цветности каждого из источников (рис. 3). Знаменатель этих уравнений масштабирует каждый из векторов таким образом, чтобы амплитуда слагаемых трех векторов была равна координатам цветности (x_m, y_m) смеси. На рис. 4 эта сумма показана графически путем построения векторов один за другим, начиная с вектора красного источника, исходящего из начала координат диаграммы МКО, и заканчивая вектором синего источника, указывающего на координаты смеси, которые в данном случае равны x_m = 0,333 и y_m = 0,333.

Рис. 4. Векторная сумма смеси трехцветного источника

Поскольку эти два уравнения образуют линейную систему, то мы можем использовать их для расчета значений относительных яркостей k₁, k₂ и k₃, необходимых для того, чтобы смесь имела желаемые координаты цветности x_m, y_m. При наличии трех источников в смеси мы имеем три неизвестных и только два уравнения, поэтому задача может казаться недоопределенной. Однако от этого есть простое средство в виде добавления третьего уравнения:

k_m = (k₁+k₂+k₃).

Это третье уравнение просто означает, что сумма яркостей трех основных источников должна быть равна яркости k_m желаемой смеси. Здесь понятие яркости используется в довольно широком смысле. Фотометрическая величина и единицы измерения коэффициентов k_i зависят от области применения. Для светильников яркость будет относиться к фотометрическому потоку (люмены). Для экранов — собственно, к яркости (ниты), а для индикаторов — к силе света (канделы).

Как бы то ни было, добавление третьего уравнения образует определенную систему уравнений для нахождения абсолютных значений k₁, k₂ и k₃. Для получения абсолютных значений k_m приводится к желаемому уровню потока, яркости или силы света. Для получения относительных значений можно просто использовать первые два уравнения, произвольно установив один из коэффициентов k₁, k₂ или k₃ равным 1 и решив уравнения для оставшихся двух.

Для смеси из четырех основных цветов, таких как в RGBW-светодиодах, система уравнений будет не определена. Это означает, что существует более одного решения для яркости каждого из светодиодов для получения заданных координат (x, y) и яркости смеси. Следовательно, требуется дополнительное ограничение для разрешения системы уравнений относительно x_m, y_m.

 

Планковская кривая

Другая общая деталь, которую часто можно встретить на диаграммах МКО, — это кривая Планка, которая начинается вблизи от длинноволнового (красного) края спектрального локуса и, изгибаясь вверх и влево, проходит через белую область в центре диаграммы (рис. 2). Планковская кривая представляет собой график координат цветности источников света, именуемых абсолютно черным телом, которые излучают свет благодаря тепловой энергии. Свет — это электромагнитное излучение и, формально, излучение только в видимой части всего спектра электромагнитных излучений. Нет такого понятия, как «инфракрасный свет» или «ультрафиолетовый свет», хотя и возникает некоторая путаница при использовании этих терминов.

Любое электромагнитное излучение возникает при ускорении (или торможении) электрически заряженных частиц. Есть два основных механизма ускорения (торможения) заряженных частиц: тепловая энергия атомов и молекул (как в тепловых излучателях, например в АЧТ) и электронный переход с одного энергетического уровня в атоме на более низкий. Молекулы любого твердого тела, жидкости или газа при температуре выше нуля градусов Кельвина находятся в постоянном движении, непрерывно колеблясь и сталкиваясь друг с другом. Каждое колебание и соударение ускоряет заряженную частицу, приводя к излучению электромагнитной энергии. Это весьма случайный процесс, однако в макроскопическом масштабе он может быть очень точно предсказан математической моделью излучения АЧТ, известной как закон Планка и описываемой уравнением, приведенным ниже.

где: l — длина волны в метрах; h — постоянная Планка; c — скорость света в вакууме; k — постоянная Больцмана; T — температура тела в Кельвинах.

Это уравнение определяет спектр источника теплового излучения при заданной цветовой температуре T. Координаты цветности АЧТ при заданной температуре могут быть найдены с использованием закона Планка с последующим вычислением значений тристимулов по уравнениям, приведенным в первой части статьи. График координат цветности АЧТ в диапазоне температур от приблизительно 1000 K и до бесконечности называется кривой Планка. При 1000 K цвет АЧТ темно-красный; ниже 1000 K излучение в видимом свете пренебрежимо мало. По мере возрастания температуры цвет становится оранжевым, желтым, белым и, наконец, синевато-белым.

Если световой источник не является АЧТ, но его координаты цветности находятся вблизи кривой Планка, то его цвет может быть описан при помощи так называемой коррелированной цветовой температуры (КЦТ). КЦТ источника света — это цветовая температура на кривой Планка, к которой координаты цветности источника света находятся ближе всего с точки зрения зрительного восприятия. Дело в том, что диаграмма цветности МКО 1931 не является однородной по зрительному восприятию, а значит, вычисление КЦТ путем простого нахождения цветовой температуры на кривой Планка, которая геометрически расположена ближе всего к координатам цветности источника, приведет к неверным результатам. Было предложено и использовано несколько различных методов вычисления КЦТ источника света по его координатам цветности. Приведенное ниже уравнение было выведено Келвином МакКами (Calvin McCamy) и является одним из наиболее простых способов, дающих хорошие результаты для большинства применений с использованием светодиодов.

КЦТ(x, y) = –449n³+3525n²–6823,3n+5520,33,

где n = (x–0,332)/(y–0,1858).

Источники естественного света в большинстве своем являются тепловыми источниками излучения, и следовательно, их излучение приближенно описывается законами излучения АЧТ. Поверхность Солнца также приближенно является АЧТ, но спектр солнечного излучения вблизи поверхности Земли изменяется поглощением и рассеянием атмосферы. Земная атмосфера рассеивает преимущественно синее излучение, чем и объясняется синий цвет неба. В полдень солнечный свет проходит через наименее тонкий слой атмосферы, в то время как во время рассвета или заката солнечный свет проходит через значительно больший поперечный срез атмосферы, который рассеивает большую часть синего света. В результате этого прямой солнечный свет на закате, равно как и облака, подсвеченные заходящим солнцем, приобретают красно-оранжевый оттенок. Вследствие этого спектр прямого солнечного излучения существенно меняется в течение дня.

 

Спектральный состав естественного света

В 1970-е годы несколько ученых, занимающихся цветом, собрали обширные данные по спектральному составу солнечного излучения на протяжении дня. Они обнаружили, что координаты цветности солнца в течение дня и при различных погодных условиях попадают на кривую прямо над кривой Планка, с изменением КЦТ от немного менее 5000 до 7000 К. Эти данные были использованы Джаддом, Вышецки и МакАдамом (Judd, Wyszecki, McAdam) для построения модели солнечного излучения, известной как стандартные источники излучения D. Эта модель воспроизводит спектр солнца в широком диапазоне КЦТ. На рис. 5 изображена спектральная кривая источников D при 5000, 6000 и 7000 K с наложением соответствующих спектров АЧТ. Заметим, что кривые довольно хорошо совпадают друг с другом, за исключением коротковолновой области спектра.

Рис. 5. Спектры излучения стандартных источников D и АЧТ при 5000, 6000 и 7000 K

Большую часть человеческой истории единственным источником света, доступным после заката солнца, был огонь в том или ином виде. Свечи, факелы, масляные и газовые лампы использовались для освещения домов и улиц. Спектр излучения пламени такого типа близок к спектру АЧТ при температуре около 1000–1100 K.

Изобретение электрической лампочки стало большим шагом вперед, создав искусственный тепловой излучатель за счет нагрева нити накала до 2700 K при пропускании через нее тока. Удобство ламп накаливания и количество получаемого от них света стало огромным технологическим прорывом вперед, который в корне изменил производительность труда на предприятиях и качество отдыха в свободное время.

Однако, несмотря на то, что лампы накаливания стали в свое время великим технологическим изобретением, они были по существу неэффективными в качестве источников освещения, поскольку, как и любой тепловой источник света, который излучает в видимом свете, они также излучали большое количество электромагнитной энергии вне видимого диапазона, преимущественно в инфракрасной области. Световая отдача источника света определяется количеством излучаемого им света в люменах, поделенного на потребляемую источником мощность. Количество излучаемого света — это простое произведение спектра источника излучения на кривую чувствительности человеческого глаза (фотопическую кривую V(l)). Спектр излучения АЧТ с наложением кривой V(l) показан на рис. 6, который иллюстрирует, почему лампа накаливания является таким неэффективным источником света. Большинство излучаемой лампой накаливания энергии находится в инфракрасной области (>700 нм) и, следовательно, невидимо человеческому глазу.

Рис. 6. Спектр излучения абсолютно черного тела при температуре 2700 K с наложением фотопической кривой чувствительности глаза V(l)

Хотя наши глаза чувствительны только к узкой доле спектра АЧТ, максимум чувствительности глаза находится при 555 нм, что соответствует солнечному свету с КЦТ 5050 K. И на самом деле, недавние исследования показали, что наш циркадный ритм синхронизован с изменением цветовой температуры солнечного света в течение всего дня. А значит, идеальный источник света для общего освещения имел бы спектральное распределение энергии АЧТ, которое настраивается по цветовой температуре в течение всего дня, но излучает только в видимой области от примерно 400 до 700 нм для получения высокой светоотдачи.

 

Светодиоды и узкополосное излучение

Светодиоды являются первым искусственным источником света, который соответствует этому идеалу. По своей сути они — узкополосные источники излучения, и в действительности для получения широкого спектра, перекрывающего видимую область, необходимо добавлять к ним люминофор. В то же время узкополосное излучение светодиодов означает, что излучение различных цветных светодиодов и люминофоров может быть перемешано между собой для получения источника света с настраиваемым спектром, который также имеет оптимальную эффективность, поскольку он не расходует энергию на излучение вне видимого диапазона.

В следующих частях статьи будет обсуждаться применение науки о цвете для создания светодиодных источников света, в которых наилучшим образом используется возможность получения как высокой световой эффективности, так и превосходного качества цвета.

лучших цветов светодиодного освещения для различных ситуаций [Помещения — Цвета]

Знаете ли вы, что есть причина, по которой палаты в больницах часто зеленые? Потому что зеленый цвет успокаивает и снимает стресс.

Художники и дизайнеры интерьеров давно поняли, что цвета могут влиять на наши чувства, эмоции и настроение.

Каждый цвет имеет значение и подсознательно влияет на нашу повседневную жизнь.

Вы можете легко изменить настроение и настроение в вашем доме в различных ситуациях с помощью правильных цветов светодиодного освещения.

Правильный цвет светодиода можно использовать для улучшения режима сна, лечения смены часовых поясов, поддержки заживления или повышения бдительности. Цветное освещение позволяет добиться наилучшего результата в любой ситуации в вашей жизни.

Исследования показали, что люди способны различать около 10 миллионов цветов.

Давайте рассмотрим основные и второстепенные цвета, а также их значение и то, где их можно использовать для достижения наилучших результатов.

Лучший цвет светодиодной лампы для разных мест и ситуаций

Основные цвета: синий, красный и желтый.

Дополнительные цвета: оранжевый, зеленый и фиолетовый.

Синий

Если вы хотите сосредоточиться на долгое время, явным победителем будет синий цвет.

Во многих исследованиях было показано, что синий свет нарушает циркадный ритм (внутренние естественные часы организма), вы становитесь более внимательными и не чувствуете сонливости.

Клетки вашего мозга более чувствительны к синему свету, чем к другим цветам, поэтому компании по всему миру вкладывают средства в синее интеллектуальное освещение, чтобы повысить эффективность работы и сосредоточенность сотрудников.

Если вам нужно выполнить какую-то работу, требующую полного сосредоточения, переключите свет на синий и раскройте свой творческий потенциал.

Красный

Красный свет имеет плохую репутацию, он связан с гневом, стрессом, опасностью, и многие кнопки аварийной сигнализации имеют красный мигающий свет.

Самое смешное, что с красными светодиодами все наоборот. Красный — успокаивающий и расслабляющий светлый цвет. Исследования показали, что у людей, которые подвергаются воздействию красного света, меньше нарушений сна и проблем с настроением по сравнению с другими цветами.

желтый

Желтый — теплый цвет, который поднимает настроение. Он также привлекает внимание, поэтому это обычный цвет для такси.

Если вы хотите повысить творческий потенциал и общение, выберите желтый свет.Это распространенный выбор в офисах и на других рабочих местах.

оранжевый

Вы не часто увидите оранжевые светодиодные фонари, но это очень приятный цвет.

Может стимулировать аппетит у детей.

Он создаст дружескую атмосферу при использовании, цвет также может увеличить приток кислорода к мозгу и повысить вашу умственную активность.

Зеленый

Зеленый цвет светодиода — самый видимый цвет для человеческого глаза.

Он связан с лечебным и успокаивающим действием, и это наиболее используемый цвет в больницах.

Он также уменьшает блики и поэтому используется в операционных в больницах.

Школы могут иметь зеленый цвет, потому что это может помочь с обучением и концентрацией.

фиолетовый

Ночные клубы имеют пурпурное освещение, потому что оно создает ощущение волшебства и вдохновения.

Это также угрюмый цвет, придающий ощущение роскоши и богатства.

Если вы чувствуете себя немного сумасшедшим, сделайте снимок и попробуйте фиолетовый свет в своем доме.

Похожие сообщения

Можно ли изменить цвет светодиодных фонарей?

Строго говоря, цвет отдельного светодиода не может быть изменен. Хотя сегодня вы можете встретить многоцветные светодиодные лампы, то, что вы видите, — это не отдельные светодиоды, меняющие свой цвет. Свет излучается изнутри колбы несколькими диодами разного цвета. Это часто называют светодиодом, меняющим цвет.Фактически он состоит из трех отдельных светодиодов в одном корпусе.

Что такое светодиод?

LED — светодиод. В светодиодном свете вы найдете полупроводник, который испускает фотоны, когда через него проходит ток. Фотоны — это форма энергии, которую мы воспринимаем как свет.

Что придает цвет светодиоду?

Когда горит светодиод, мы можем видеть определенный цвет. И этот цвет зависит от уровня энергии, излучаемой используемым полупроводником. Отдельный светодиод может отображать свет только одного цвета.

Для контроля уровня энергии используются разные материалы для полупроводников. Цветные диоды затем создаются каждым из этих различных полупроводниковых материалов. В качестве красного диода используется полупроводник из арсенида алюминия-галлия. Фосфид галлия — это полупроводниковый материал, используемый в зеленых диодах, а синий диод — результат использования нитрида индия-галлия.

Как светодиод меняет цвет?

Как мы уже упоминали ранее, изменяющий цвет светодиод состоит из трех отдельных светодиодов в одном корпусе.Каждый из этих диодов излучает определенный цвет — красный, зеленый или синий. И эти цвета используются, потому что любой другой цвет — это просто комбинация любого из них.

Если ток проходит через один светодиод в определенное время, он будет отображаться как одноцветный свет: красный, зеленый или синий. Каждый диод может воспроизводить только один цвет, поэтому при включении он излучает этот цвет.

Другие цвета могут быть получены из светодиодной лампы путем комбинирования трех основных цветов и управления их интенсивностью.

Если ток проходит через два светодиода одновременно, комбинированные цвета могут давать другой цвет. Таким образом, если ток подается на красный и синий диоды, он создаст свет пурпурного цвета. Желтый свет появляется, если запитана комбинация красного и зеленого диодов. А если ток проходит через синий и зеленый диоды, он создает голубой свет.

Если через разные диоды пропустить ток разных уровней, это создаст оттенки, отличные от основных цветов.Таким образом, если ток со 100% -ной яркостью пропустить через красный диод, свет будет красным, но если яркость снизится до 50%, то излучаемый свет будет окрашен в розовый цвет. Или, если красному дается 100% яркости, а зеленому — только 50%, то результирующий цвет будет между красным и желтым, что является оранжевым светом.

В целом, протекание переменного тока к каждому из диодов может привести к появлению миллионов цветов и оттенков. Удивительно, что этого можно добиться, смешав всего три основных цвета.

Если на все три диода подается полный ток одновременно, то создаваемый им свет будет белого цвета.

Включение и выключение каждого диода контролируется микроконтроллером, поэтому цвета могут меняться. Какой бы диод ни включил микроконтроллер, это будет цвет света, исходящего от лампы.

Для количественной оценки интенсивности каждого диода используется цветовой код. Каждому диоду присвоено числовое значение. Эти числа находятся в диапазоне от 0 до 255, где 255 — это 100% яркость.Итак, используя наш пример выше, где у нас была комбинация 100% красного и 50% зеленого, чтобы сформировать оранжевый цвет, цветовой код будет 255, 128, 0. В процентной форме это будет 100% (красный), 50 % (зеленый) и 0% (синий).

Возможно, вы не сможете настроить цвета своего светодиода, если у вас нет доступа к микроконтроллеру. Однако в последнее время популярными стали умные светодиоды. С помощью этой технологии теперь вы можете управлять цветом светодиодных фонарей. Вам просто нужно приложение для смартфона или пульт.

Вы также можете контролировать полноцветную настройку ваших светодиодных ламп, подключившись к локальной сети. Это дает вашему компьютеру или устройству необходимое программное обеспечение, чтобы иметь возможность изменять цвета светодиодов. Тогда у вас будет полный контроль над цветом, который вы хотите для своих ламп и осветительных приборов.

Таким образом, благодаря этому технологическому прогрессу цвета светодиодной лампы можно изменять. Есть много применений для цветных огней. Он используется не только в театрах из-за декоративных эффектов.Его также можно использовать для обозначения чего-либо, когда недостаточно только отобразить параметр включения и выключения, но есть ограниченное пространство. Есть даже исследования, которые показывают, что есть цвета света, которые могут быть полезны или вредны для сна.

Как изменить цветовую температуру светодиодной лампы?

Когда мы говорим о цвете, мы имеем в виду цвет света, излучаемого диодом. Это может быть любой цвет. Однако под цветовой температурой понимается оттенок, излучаемый белым светом.Белый свет может излучать теплые или холодные визуальные эффекты, которые измеряются в градусах Кельвина.

Изменить цветовую температуру светодиодной лампы непросто. Причина этого в том, что при производстве светодиодов их цветовая температура является фиксированной. Он имеет особый цвет по шкале Кельвина, который нельзя изменить.

Но благодаря инновациям светодиодные светильники теперь могут иметь изменяющуюся цветовую температуру. Эти светильники теперь поставляются с двумя наборами светодиодных чипов. Затем вы можете чередовать холодную и теплую цветовую температуру.

Это замечательно, поскольку большинству клиентов сложно решить, какую лампу цветовой температуры купить. Итак, если вы можете легко переключиться с 3000К на 5000К с помощью простого переключателя, то проблема решена. Теперь это стало возможным благодаря технологическим достижениям в области светодиодов.

Что такое тюнинг белого цвета?

Настройка белого цвета позволяет вручную изменять цветовую температуру данного прибора. Это также называется цветовым предпочтением светодиода.

Как правило, в приборе есть двухпозиционный переключатель.Этот переключатель позволяет изменять цветовую температуру с 2700K или 3000K до 5000K. С помощью этой технологии вы сможете независимо контролировать цветовую температуру и светоотдачу.

Теперь решен вопрос, какую лампу цветовой температуры купить. Если вы не уверены, какую цветовую температуру получить, не беспокойтесь. Вы можете просто поменять его как хотите после покупки.

Это также выгодно тем, кто производит эти лампы. Теперь им нужно произвести только одну единицу, а не больше.Такая гибкость снижает вероятность возврата приспособления.

Есть ли другие способы изменить цвет светодиода?

Хотя светодиодные светильники с дистанционным управлением отлично подходят для вашего дома, это довольно дорого по сравнению с покупкой одноцветной лампы. Но вы можете легко изменить цвет светодиодной лампы с помощью некоторых способов своими руками.

Что такое корпус светодиодной лампы?

Корпус или кожух светодиодных фонарей изготовлен из эпоксидной смолы. Этот материал полупрозрачный и поэтому из него исходит свет.Светодиодная прозрачность может быть рассеянной или очищенной от воды.

Рассеянные светодиоды выглядят мутно и позволяют свету равномерно распространяться в вашем доме. С другой стороны, прозрачные светодиоды очень прозрачны и сделаны из пластика. Это дает более яркий свет, чем рассеянный светодиод. Используемый прозрачный материал не поглощает и не рассеивает свет.

Как весело изменить цвет светодиода?

Если в вашем доме используется только белый светодиод, интересный способ изменить его цвет — использовать любую тонкую бумагу или салфетку.Вам нужно вырезать бумагу такого размера, чтобы она могла легко обернуть вашу светодиодную лампочку снаружи.

Перед тем, как обернуть лампочку, раскрасьте бумагу цветными маркерами. Затем надежно прикрепите их к лампочке. Если вы включите лампочку, вы получите другой цвет света. Если вам нужен другой цвет, просто замените бумагу другим цветом.

Другой способ изменить цвет светодиодной лампы — это покрасить лампу напрямую. Что вам нужно сделать в первую очередь, так это отшлифовать луковицу, пока она не станет мутной.Затем удалите шлифовальную пыль, слегка протерев лампочку.

Заштрихуйте всю лампочку маркером. Не допускайте появления пятен, из которых может выходить белый свет при включении света. Высушите краски. Вы можете нанести другое цветное покрытие, если хотите, чтобы ваш светодиод красиво светился. У вас будет более стойкий цвет, чем при первом способе. Вы раскрашиваете саму лампочку.

Заключение

Благодаря технологическим инновациям практически любой цвет в видимом спектре света теперь может освещать ваш дом.Хотя вы можете не полностью понимать, как работают эти цветные огни, вы знаете одно: теперь вы можете иметь более реалистичные, яркие цвета в ваших искусственных источниках света.

Не очень важно понимать, как работают эти цветные фонари. Но достаточно знать, что они могут предоставить нам энергоэффективный и экологически чистый свет, который намного превосходит любой другой на рынке сегодня.

Что такое светодиодные продукты с настраиваемой цветопередачей | Министерство энергетики

Эти продукты, также называемые теплым затемнением, затемнением по принципу черного тела или диммированием по типу лампы накаливания, имитирующим лампа накаливания или галогенным затемнением, обычно рассчитаны на 2700-3000K при полной мощности с уменьшением коррелированной цветовой температуры (CCT) по мере уменьшения выходной мощности. , вплоть до 1800K (цвет свечей).Как и в случае с лампами накаливания, цвет света становится все более теплым (т. Е. Более желтым и красным) по мере того, как продукт тускнеет.

Области применения

Цвет света и качество затемнения ламп накаливания / галогенов высоко ценятся в таких местах, как рестораны, вестибюли отелей и номера, бальные залы, театры и жилые помещения.

Элементы управления

Поскольку уменьшение яркости этого типа продуктов связано с изменением цвета, существует только один управляющий сигнал и, следовательно, один контроллер на группу светильников, которые затемняют вместе.Некоторые системы могут выполнять эту функцию с помощью диммера с отсечкой фазы, в котором информация о диммировании передается в форме волны напряжения, но этот подход может не иметь такого большого разрешения или плавности диммирования, как система управления, использующая 0-10 В, DALI или DMX. протоколы. Последние три требуют отдельной проводки для сигнала интенсивности / цветности и мощности светильника. В качестве альтернативы светильники с изменяемым яркостью на теплые могут быть оснащены беспроводным приемником для управления с помощью беспроводного передатчика с использованием Zigbee, Wi-Fi, Bluetooth или другого протокола и жестко подключены к электросети здания.

Возможные проблемы

• Иногда пользователи хотят уменьшить светоотдачу без изменения цвета. В таких ситуациях (например, в конференц-зале) было бы полезно иметь управление затемнением отдельно от изменения цвета, поэтому настройка белого может быть лучшим выбором.
• От тусклого до янтарного. В некоторых системах диммирования до теплого используются только белые светодиоды вместе с узкополосными светодиодами желтого цвета для создания более теплых цветов. В самом низком диапазоне диммирования таких систем только янтарные светодиоды излучают свет, который, хотя и теплый на вид, может сделать оттенки кожи и отделку комнаты такими же жуткими, как при натриевых лампах высокого давления.Если это вызывает беспокойство, проверьте индекс цветопередачи (CRI) источника света, близкий к самому низкому значению затемнения. Как правило, индекс цветопередачи должен быть не менее 80, но лучший способ судить — оценить это на макете глазами.
• Эффективность системы обычно ниже, чем у фиксированных белых светодиодных светильников, например, при 2500K или 2700K.

Суперяркие цветные светодиодные фонари в 9 цветах

Иногда вам просто нужен полный контроль над автомобильным световым шоу, и лучший способ управлять автомобильным освещением — работать со светодиодами.Эти суперяркие светодиодные фонари доступны в 9 цветах, они невероятно недороги, их можно установить практически в любом месте вашего автомобиля, они потребляют крошечный заряд аккумулятора, служат годами и практически не нагреваются. Единственное, чего они не сделают, так это дать вам больше лошадиных сил!

Мы не знаем другой осветительной техники, которая могла бы похвастаться набором таких функций:

— Чрезвычайно низкое энергопотребление
— Чрезвычайно низкая тепловая мощность
— Может быть установлен практически в любом месте
— Прослужит до 100000 часов
— Доступен в 9 цветах (смешайте их, чтобы создать другие цвета)
— Низкая стоимость — менее доллара за штуку

Стоит ли удивляться, что традиционные осветительные компании продвигаются к внедрению светодиодных светильников в свою собственную линейку продуктов? Светодиодное освещение для всего быстро становится реальностью!

С тех пор, как мы добавили этот продукт в наш ассортимент, мы постоянно удивлялись творческим и изобретательным способам, которые наши клиенты находили для включения светодиодного освещения во внешний вид своих автомобилей — от решеток динамиков до подстаканников, под капотами, ниш для ног и т. Д. межкомнатные потолки и в приборной панели… действительно, нет предела тому, где можно поставить эти удивительно яркие, удивительно дешевые, удивительно сверхъяркие.

Фактически, один из таких клиентов, обнаружив, что свет на его камере слишком быстро разряжает батарею, использовал более 100 белых светодиодов, чтобы создать свой собственный свет для камеры, только чтобы обнаружить, что он действительно дает более качественные цвета для его фотографий.

Где можно использовать светодиоды? Они отлично смотрятся на:

— Решетки динамиков
— Подстаканники
— Внутренний потолок
— Под капотом
— Под ногами колодцы
— В торпедо
— Купольные фары
— Карманы дверные
— Под сиденьями
— Бардачок
— Фары — Промышленное освещение

Полезные советы:

Сопротивление бесполезно! Но резисторы довольно удобны…
В зависимости от того, как вы планируете устанавливать светодиоды, вы можете рассмотреть вариант использования резисторов. Светодиоды рассчитаны на работу с напряжением от 2 до 4 вольт, которое ваш автомобильный аккумулятор на 12 вольт довольно быстро сожжет. Если вы пропустите через светодиоды слишком высокое напряжение, они либо быстро перегорят, либо, в крайнем случае, вообще перестанут работать.

К счастью, есть два простых и простых способа обойти эту проблему: один — установить светодиоды последовательно, а не параллельно.Этот метод требует некоторой базовой электротехнической математики, чтобы правильно определить количество светодиодов (в зависимости от цвета, напряжения и т. Д.) — мы рекомендуем это, только если вы знаете, как обращаться с паяльником.

Другой метод — установить резисторы на каждый светодиод, которые выровняют поток мощности и предотвратят проблему перегорания (если, конечно, вы не получите очень сильных скачков напряжения), а поскольку резисторы стоят всего 5 каждый, это действительно недорого. способ гарантировать окупаемость ваших инвестиций в светодиодные лампы на долгие годы.

Расширение диапазона для ваших светодиодов: Если вам нравятся светодиоды, но вы хотите более широкое распространение света, просто отрежьте изогнутую верхнюю часть пластмассового корпуса светодиода металлическим напильником или какой-нибудь грубой наждачной бумагой. Пока вы не режете слишком близко к диоду, ваш светодиод будет работать нормально, и вместо острого луча будет больше брызг света.

Светодиодные проекты клиентов

Простые инструкции по подключению одного светодиода:

Более длинный вывод светоизлучающего диода (LED) является положительным (+).Изменение полярности светодиода ничего не повредит; светодиод просто не загорится.

Шаг 1 (необязательно): Если вы хотите, чтобы проводка готового продукта была как можно меньше, обрежьте выводы светодиода и резистора примерно на 1/2 дюйма каждый. Этот шаг не нужен? делайте это только в том случае, если хотите, чтобы проводка была очень маленькой.

Шаг 2: Подключите резистор и положительный вывод светодиода, припаяв или скрутив их вместе. Ориентация резистора не имеет значения.

Шаг 3. Подключите провод к открытому концу резистора. В конечном итоге вы подключите этот провод к положительному источнику 12 В. Подключите другой провод к (-) выводу светодиода. Он будет подключен к земле (-). Чтобы подключить провода к светодиоду и резистору, припаяйте или скрутите их.

Шаг 4. Изолируйте соединения изолентой или термоусадочной трубкой.

Шаг 5: Подключите провод (-) к земле. Подключите провод, который вы подключили к резистору, к положительному источнику питания 12 В.Светодиод должен загореться.

Как сделать самодельные цвета на светодиодной полосе с изменяющимся цветом

Почему светодиодная лента застревает на одном цвете？

Если при смене цвета светодиодные ленты застревают на одном цвете, это, вероятно, связано с тем, что вы нажимали кнопку того же цвета, которая достигает пикового значения. Попробуйте использовать кнопку реверса, чтобы отрегулировать его выше или ниже. Если все равно безрезультатно, проверьте контакт ваших контактов и подключите заново.Плохой контакт штыря может помешать полоскам полностью загореться. Кроме того, может выйти из строя пульт дистанционного управления, и вы сможете заменить батарею. В редких случаях контакт разъема может быть неисправен, поэтому мы должны устанавливать его осторожно, не прилагая особых усилий, чтобы избежать поломки контакта, что приведет к неисправности полосовых ламп.

Часть 1. Как сделать самодельные цвета на светодиодных лентах

Светодиодные ленты

можно разделить по цвету на одноцветные и многоцветные, последний из которых включает полосы RGB и dreamcolor.Полосы RGB относятся к тому факту, что каждый светодиодный индикатор на полосе состоит из красных, зеленых и синих микросхем, которые могут излучать красный, зеленый или синий свет сами по себе или светиться любым цветом, который вы хотите, когда две или три микросхемы объединить. Световые полоски Lepro MagicColor помещают микросхемы IC на шарики типа RGB, где каждая микросхема IC совпадает с точкой пикселя. Регулируя цвет или яркость каждой точки пикселя, можно добиться богатых анимационных эффектов, таких как бег лошади, водоток, хвост падающей звезды, сканирование и т. Д.Для сравнения, полосы RGB показывают один и тот же цвет в каждый момент и не могут создавать эффекты, такие как бег по воде или скачки.

Получите RGBIC Magic Color LED Strip Lights

Как сделать DIY Цвет на светодиодной полосе

Как правило, хотя у разных производителей пульты дистанционного управления могут немного отличаться, в целом кнопки одинаковы. Здесь мы возьмем пульт дистанционного управления светодиодными лентами Lepro RGB в качестве примера, чтобы описать, как делать самодельные светодиодные фонари.После установки светодиодной ленты выньте пульт и включите его. Вы можете увидеть 20 предустановленных цветов в статическом режиме и выбрать один для своих светодиодных лент.

В области кнопок режима «Сделай сам» нажимайте стрелки вверх и вниз, чтобы увеличить или уменьшить интенсивность красного, зеленого и синего основных цветов и отобразить более насыщенные цвета.

Как сделать персиковый цвет на светодиодных лентах

Если вы хотите, чтобы ваши фары отображали персиковый цвет, сначала нажмите «DIY1».

Затем нажмите кнопку регулировки.Нажмите красный, чтобы увеличить его на 7 секунд, зеленый, чтобы уменьшить его на 2 секунды, и синий, чтобы уменьшить его на 2 секунды. Это легко покажет персиковый цвет.

После этого снова нажмите «DIY1», чтобы пульт дистанционного управления автоматически сохранил настройку цвета в режиме «DIY1».

Разве это не просто? Если вам нужно больше цветов, выполните эти шаги и попробуйте много раз.

Кроме того, если вы приобрели интеллектуальную полосу RGB, сделать цвета светодиодной подсветки своими руками стало еще проще. Откройте приложение Lepro LampUX.Независимо от того, хотите ли вы сладкий персиковый цвет или романтический цвет лаванды, стандартная палитра может дать вам нужный цвет одним щелчком, так что вы можете менять стиль комнаты и атмосферу по своему желанию.

Часть 2. Лучшие многоцветные светодиодные ленты

Светодиодные ленточные светильники Lepro RGB, так как они могут отображать множество разных цветов и атмосфер, являются фаворитом среди многих. Между тем, полоски DreamColor также популярны. После того, как вы выберете режим флуоресценции, на одной и той же полосе будут отображаться разные цвета с разными эффектами.Как правило, полоски dreamcolor больше используются в барах, KTV, сценах и т. Д. Их можно использовать и на домашней вечеринке. Но в качестве фоновой подсветки для зеркал для макияжа или вокруг кровати достаточно полос RGB.

Будь то полоски RGB или dreamcolor, они отлично подходят для создания атмосферы. Ваш выбор зависит от личных, практических потребностей. Прочтите здесь, чтобы узнать больше о светодиодных лентах.

Длина волны светодиода

vs.Цвет светодиода

Что такое длина волны?

Длина волны используется для различения цветных, УФ- и ИК-светодиодов, но не белых светодиодов. Длина волны светодиода определяется используемым в нем полупроводниковым материалом. При выборе светодиода значение длины волны даст вам представление о цвете света, который он будет излучать.

Выбор цвета светодиода

Описание цветов иногда может вводить в заблуждение, особенно по мере появления новых цветов. У них часто есть интересные названия, например, «розовато-голубой» (это просто фиолетовый?).Другая проблема может заключаться в том, что после заказа оранжевых светодиодов для индикаторов панели вы включаете их, и они выглядят красными. Это связано с тем, что светодиод имеет более высокую длину волны, возможно, около 625 нм. Секрет часто кроется в терминологии, такой как «Истинный», «Глубокий» и «Гипер», но это не всегда лучший вариант. Возьмите значение длины волны, указанное в нанометрах (нм), и сравните его с цветовой диаграммой:

Длина волны подскажет вам цвет светодиода, но я бы все равно использовал подход «попробуйте, прежде чем покупать».Никогда не приступайте к массовому производству, пока не увидите, как оно выглядит лично. Представьте, что это все равно, что красить комнату: вы всегда сначала пробуете образец, потому что даже среда, в которой она находится, может изменить ее внешний вид.

Линзы — тонированные или прозрачные?

Еще один фактор, который следует учитывать, — это цвет корпуса светодиода или линзы. Синие светодиоды могут иметь либо синюю тонированную линзу, либо бесцветную линзу. Одним из основных соображений здесь является то, как должен выглядеть светодиод, когда он выключен. Светодиоды для поверхностного монтажа часто имеют белый корпус; однако у некоторых есть черный корпус, который обеспечивает более высокую контрастность включения / выключения, что отлично подходит для использования в дисплеях.

Белые светодиоды

Как упоминалось ранее, белые светодиоды нельзя различить по длине волны. Они кажутся «холодными», «нейтральными» или «теплыми» белыми из-за их цветовой температуры, измеряемой в Кельвинах (K).

Чтобы лучше понять технологию, лежащую в основе длины волны, посетите эту страницу OSRAM Opto Semiconductors: Light Colors

Видимый диапазон светодиодов в RS Components

Похожие сообщения — Выбор белого светодиода

Описание светодиодов

и цветовой температуры — идеи и советы

Светодиодное освещение сегодня в моде.Он энергоэффективен, долговечен и доступен в широком спектре инновационных форм. Но самое главное для людей при покупке светодиодных ламп и лампочек — это фактическое качество цвета света. Мы называем это «цветовой температурой».

Проще говоря, цветовая температура — это проявление света «теплом» или «прохладой».

Светодиодная матрица с теплой цветовой температурой.

Светодиодное освещение и цветовая температура

С технической точки зрения, цветовая температура — это температура «идеального излучателя черного тела, который излучает свет сопоставимого оттенка с этим источником света.”

Давайте попробуем это по-английски: представьте черный предмет. Очевидно, что при комнатной температуре объект будет черным. Однако при нагревании до 1500 градусов Кельвина (K) он светился красным. При температуре 2700K он приобретает теплый желтоватый оттенок.

При 4200K он выглядит ярко-белым, а при 5500K светится голубоватым. Так определяются значения цветовой температуры.

Хватит гиков, просто помните, что число указывает на общий вид или ощущение от включенного света.

Вот памятка по цветовой температуре, которую можно использовать при покупке светодиодного освещения:

Эта диаграмма упрощает шкалу цветовой температуры.

Теплый белый (до 2900K) — этот температурный диапазон аналогичен стандартной лампе накаливания с точки зрения цветового тона и теплоты. Большинство людей находят этот диапазон комфортным, и светодиоды с такой цветовой температурой идеально подходят для семейных комнат, обеденных зон и спален.

Холодный белый (от 3000K до 4900K) — яркий и четкий тон, идеально подходящий для использования в рабочих зонах, домашних офисах, гаражах и подвалах.

Дневной свет (5000K и выше) — четкий, интенсивный свет с голубовато-белым оттенком. Этот тип света часто используется для наружного освещения, коммерческих или торговых помещений, освещения безопасности и т. Д.

Вы можете использовать приведенные выше диапазоны и описания цветов в качестве общего руководства при покупке нового светодиодного освещения.