Строго говоря, светодиоды не могут быть «белыми» — это лишь условное название твердотельных источников белого света. В отличие от ламп накаливания и люминесцентных ламп, светодиоды излучают свет в очень узком диапазоне длин волн, то есть, практически монохромный. А белый свет, как мы знаем, представляет собой совокупную смесь всех составных частей видимого спектра.
Именно этот принцип — смешение цветов — используется при получении белого свечения светодиодов. На сегодняшний день, разработаны несколько методик получения светодиодного свечения белого цвета. Рассмотрим их подробнее.
1-ый способ схож с работой люминесцентных ламп и состоит в нанесении на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне, люминофоров трёх цветов – зеленого, красного и голубого.
Как убрать белые пятна на телевизоре / Как убрать засветы
2-ой способ также подразумевает применение люминофора, только в этом случае смешивается свечение голубого светодиода с излучением зелёного и красного, либо жёлто-зелёного люминофора. Данный метод часто является наиболее экономически оправданным.
3-ий способ получения белого LED излучения состоит в смешивании излучения монохромных кристаллов разных цветов. Обычно в этой методике используются три светодиода – красный (Red), зелёный (Green) и голубой (Blue), отсюда и название – RGB-светодиоды. Разноцветные кристаллы устанавливаются на одной матрице, а для смешения светового излучения используется какая-либо оптическая система (например, линза). В результате получается белый свет. Такой же принцип используется в телевидении при передаче цветного сигнала.
Каждая из вышеперечисленных технологий имеет свои достоинства и недостатки. RGB-технология позволяет не только получать белый цвет, но и перемещаться по цветовой диаграмме, управляя этим процессом вручную или с помощью программы. Таким же образом можно получать различные цветовые температуры белого света. Поэтому RGB-матрицы с успехом используются в светодинамических приборах. Кроме того, большое количество светодиодов в матрице обеспечивает высокий суммарный световой поток и большую осевую силу света.
Недостатком технологии RGB является ограниченный волновой диапазон излучения, из-за чего белый свет часто получается бледным, может иметь сероватый оттенок и зачастую неестественно взаимодействует с освещаемыми предметами. Этот недостаток можно преодолеть, добавляя к традиционной RGB-матрице эмиттеры других цветов: Amber, Liam, Cyan, Ginger и т. д. Таким образом можно значительно расширить спектр не только цветного, но и белого цвета.
Ещё один недостаток RGB-технологии состоит в том, что из-за неравномерного отвода тепла с краёв матрицы и из её середины светодиоды нагреваются неодинаково, а значит, их цвет будет по-разному меняться в процессе старения. Процесс усугубляется различиями в скорости деградации кристаллов разного цвета. Поэтому цветовая температура и цвет могут «плавать» в течение всего срока эксплуатации.
Белые светодиоды с люминофорами существенно дешевле, чем RGB-светодиоды. К тому же они имеют однозначно заданный в процессе производства оттенок белого света от более теплой области 2800 K, до холодной синевато-белой области 9000 К. Поэтому обычно белые люминофорные светодиоды обеспечивают лучшую цветопередачу.
Конечно, и эта технология имеет ряд существенных недостатков.
- Прежде всего, к ним относится снижение световой отдачи светодиодов из-за преобразования света в люминофоре.
- Есть определённые технологические сложности и в плане равномерности нанесения слоя люминофора на кристалл, что приводит к неравномерному распределению света.
- Ещё один значимый минус заключается в том, что светодиод значительно долговечнее люминофора, а это, в свою очередь, снижает потенциальный рабочий ресурс источника света.
Читайте другие выпуски светодиодного ликбеза:
Выпуск 3. Как получают белые светодиоды?
Источник: sistema-stage.ru
Возможно ли получить белый цвет при смешивании красок?
Ещё с детства все знают, как получить те или иные оттенки путем смешивания разноцветных красок. Но мало кто знает, как получить белый цвет и возможно ли это в принципе. Этот вопрос может возникнуть у начинающих художников и дизайнеров, заинтересовавшихся возможность получения нужных цветов.
На рынке лакокрасочных материалов представлен широчайший спектр разнообразных расцветок и оттенков. Не всегда получается подобрать окраску, максимально подходящую для конкретного задания. На помощь приходит комбинирование различных цветов для получения нужного тона или оттенка.
Цвета видимого спектра
Выделяется 4 основных цвета, комбинация которых может привести к созданию практически всей палитры:
Это основные цвета оптического спектра, входящие в диапазон видимого светового излучения. Отдельно стоит отметить желтый цвет, также являющийся базовым при получении большинства оттенков окраски.
На видео: как правильно смешивать цвета.
При изучении светового спектра с помощью увеличительного стекла, на экране компьютера или телевизора можно увидеть, что белый пиксель как бы состоит из разных оттенков. Благодаря этому эффекту многие стали думать, что при смешивании базовых цветов в любом случае получается белый цвет. При этом неважно, какой краситель используется для такого смешения.
Комбинирование и смешивание цветов видимого спектра
Довольно известный оптический эксперимент состоит в быстром раскручивании круга, секторально разделенного на 7 цветов в порядке расположения в радуге. Вращающийся диск, раскрашенный таким образом, визуально воспринимается как белый. Происходит превращение разноцветного круга в однотонный белый. Данный эффект применяется при наложении на телеэкране или мониторе основных составляющих спектра: красного, синего и зелёного.
Для получения белого тона используется комбинация разноцветного света. Результат в виде белого цвета получается из-за аддитивного смешения, то есть из-за «сложения» используемых оттенков. Получение новых цветов при смешивании красок осуществляется под воздействием противоположного принципа, субтрактивного смешения, когда расцветки подавляют друг друга.
Гид рекомендует: Какие оттенки можно получить при смешивании фиолетового с красным?
Поэтому при печати на цифровом или струйном принтере невозможно получение по-настоящему белого фона. По умолчанию считается, что носитель, например, бумага или картон, имеет нужный тон и на соответствующий участок листа бумаги краситель попросту не наносится. Для печати непосредственно белого цвета используются специальные тонеры с соответствующим красителем.
Смешивание красящих составов
Комбинация красной, синей и зелёной красок дадут скорее оттенок, более близкий к контрастному чёрному или грязно-коричневому. Основные цвета просто поглотят друг друга. Даже получение бежевых тонов, максимально близких к желаемому, возможно только на основе замешивания белой краски с другими оттенками.
Это касается любых составов, будь то масляная краска, акварель или акрил. Смешивая разные оттенки, получить белую краску невозможно, а существующие отзывы о комбинировании основных цветов отталкиваются именно от наложения светового излучения, а не красящих составов. Чтобы понять, как сделать нужный колер, какие цвета смешать, чтобы получить тот или иной оттенок, следует внимательно изучить соответствующие таблицы производителя краски. От конкретного состава отдельного производителя зависит — какие краски нужно смешать чтобы получить нужный тон.
Не стоит гадать, какие цвета надо смешать, чтобы в результате из красок получилась белая. Если взять и перемешать основные тона, на выходе получится краска бурого, непонятного оттенка, которая, скорее всего, в работе будет не нужна.
Базовые цвета для красящих составов означают то, что остальные оттенки получаются на их основе. Получить сам основной цвет практически невозможно, поэтому белая, красная, синяя, зелёная и жёлтая краски должны содержаться в любой рабочей палитре. Получить практически любой оттенок путем смешивания только этих красок, более чем реально.
Правила смешивания цветов (1 видео)
Источник: gidpokraske.ru
Как получают белый свет свечения светодиода
С точки зрения физики белое свечение можно получить при смешивании семи базовых цветов. В светотехнике используется иной подход. Чаще всего смешиваются 2 или 3 разноцветных свечения. При оригинальных оттенках люминофоров можно получить свет различных необычных оттенков.
Что такое белый свет
Глаза людей воспринимают видимое электромагнитное излучение в определенном диапазоне. Ультрафиолетовые, инфракрасные и рентгеновские лучи тоже световые, но никто их не видит из-за слишком большой или слишком короткой длины волны. Белый свет создают световые волны с различной длиной. Самые короткие красные, самые длинные фиолетовые. Волны остальных цветов располагаются посередине.
В природе белый свет непрерывный (излучаемый фотосферой Солнца) и линейный, состоящий по меньшей мере из трех видов разноцветного излучения. При определенных обстоятельствах белый свет расщепляется на отдельные части спектра. Например, проходя через призму, луч разделяется на 7 частей с различной длиной волны и частотой колебаний. Если пропустить этот спектр через линзу, снова можно получить белый свет.
Еще Ньютон определил, что белый свет состоит из всех цветов, в черном цветов нет, Световые и цветовые волны способны складываться. Согласно закону физики, белое свечение вызывает отражение от какого-то предмета всех световых волн. Чтобы получить белый свет в светотехнике, используются 3 основных цвета: красный, зеленый и синий.
Цветовое пространство
Цветовым пространством называют абстрактную модель палитры, которая построена так, чтобы любой цвет стал точкой с определенными координатами, а конкретные координаты соответствовали одному цвету. Для упрощения измерений и расчетов создается изображение, называемое цветовой диаграммой (графиком).
RGB матрица – трехмерное цветовое пространство, в котором для каждого отдельного цвета выбран набор трех координат. Существует множество цветовых пространств, но размерность всегда определяют координаты.
Справка! В светотехнике не требуются пространства с высокой размерностью, например, ProPhoto, используемое для создания ксерокопий различных документов.
Цветопередача
Понятием «цветопередача» в светотехнике характеризуют влияние спектра свечения ламп на восприятие цвета объекта глазами человека. Отношение восприятия при искусственном и естественном освещении характеризуется коэффициентом CRI с максимальным значением 100 Ra. Человек воспринимает цвета окружающих его предметов наиболее натурально при значении 80-100 Ra.
Любой источник искусственного света должен обеспечить максимально точное восприятие цветов и оттенков. При расчетах учитываются требования к функциональности лампы и ее местоположение в помещении. Ra определяется при помощи восьми эталонных цветов, определенных DIN 6169.
Светодиоды с люминофорами дешевле, свечение качественное, но толщину слоя люминофора сложно контролировать, люминофор стареет быстрее, чем диоды, из-за него снижается светоотдача
Из чего можно собрать белый свет
Кроме технологии RGB существуют другие методы, позволяющие получить белый свет светодиодов, базирующиеся на смешивании:
- 7-и цветов радуги;
- чистого красного и голубого;
- желтого и синего;
- красного и желто-зеленого.
Основные способы получения
Не все производители при изготовлении светодиодного источника света используют кристаллы, излучающие базовые цвета. Другие варианты иногда оказываются более интересными. Например, белый свет светодиодов можно получить при смешивании желтого и синего, но CRI получается –13 Ra. Если свечение желтого расширить, добавив красный и желто-зеленый, Ra = 61.
Существую и другие уникальные технологии производителей светодиодов:
- Cree TrueWhite – синий, желто-зеленый и красный;
- Osram Brilliant Mix – красный, зеленый и оранжевый.
Справка! Уникальной можно считать технологию Osram EQ white, в которой предусмотрено смешивание синего и желто-зеленого. Оттенок белого в излучении светодиодов получается зеленоватый, Ra = 65.
Основные выводы
Основная цель производителей светодиодов – повысить светотехнические характеристики своей продукции, в том числе цветопередачу. Для этого не всегда достаточно RGB. Показатели меняются так же при замене оттенка люминофора. В результате белое свечение светодиодов приобретает различные оттенки.
Источник: svetilnik.info