Atrás quedaron los días de usar geles de iluminación para cambiar el color de una fuente de luz. Hoy en día, un pequeño diodo es suficiente para suministrar una cantidad infinita de colores.
Pero, ¿qué tienen los LED, en comparación con las bombillas tradicionales, que les permiten cambiar de color? ¿Cómo puede ser tan pequeño algo tan avanzado tecnológicamente?
Un LED que cambia de color contiene tres diodos separados dentro de la misma carcasa de la bombilla. Cada uno de estos diodos emite su propio color específico: rojo, verde o azul. Cuando los tres diodos se encienden a plena capacidad, se produce luz blanca. Ajustar la intensidad de cada diodo permite crear una gama de colores y tonos diferentes.
Los LED de colores están a nuestro alrededor. Además de las aplicaciones decorativas, se utilizan con fines de comunicación e indicación. ¡Basta con mirar el Eco del Amazonas!
¿Quieres saber más? Entonces empecemos. En este blog, hablaré sobre cómo funcionan los LED de colores, si puede cambiar el color de sus LED existentes y cómo el color difiere de la temperatura del color.
La Diferencia Entre el Color y la Temperatura de color
Antes de sumergirme, vale la pena aclarar lo que quiero decir con color, y cómo esto difiere de la temperatura del color.
‘Color’ se refiere al color de la luz que emite el diodo, puede ser cualquier color del arco iris. La temperatura de color, mientras que, se refiere al tono de la luz blanca emitida. Las luces blancas pueden producir efectos visuales más cálidos o fríos, y esto se mide en grados Kelvin.
La escala Kelvin fue establecida por un médico británico, Lord Kelvin, que investigó los cambios de color en metales calentados. Descubrió que a medida que aumenta la temperatura de un material negro, su color cambia de rojo a amarillo y, finalmente, azul.
A diferencia de la temperatura del aire, medida en grados Celsius o Fahrenheit, las temperaturas de color cálido tienen Kelvin bajos, y las temperaturas de color frío tienen Kelvin altos. La escala Kelvin va de 0 a 10.000 K, pero la mayoría de los LED estarán entre 2.000 y 6.500 K.
¿Cómo cambia el color el LED?
Los led pueden generar hasta 16 millones de colores. Entonces, ¿cómo funcionan?
Los LED de colores se componen de 3 diodos: rojo, verde y azul (RGB). El concepto RBG es un modelo aditivo, estos colores se utilizan porque nuestros ojos ven todos los colores como diferentes combinaciones de longitudes de onda rojas, verdes y azules.
Pero repasemos este concepto un poco más en profundidad.
El Concepto RGB explicado
Demos un colorido paseo por el carril de la memoria. Es posible que recuerdes de la escuela que mezclar lápices de colores azul y amarillo en papel hizo que el color fuera verde. Y que los colores primarios son rojo, azul y amarillo, y los mezclas para crear colores secundarios.
Curiosamente, este modelo de mezcla de colores es solo UNO de los dos modelos que existen en el mundo visible.
El segundo es el modelo substractivo CMYK, donde la ausencia de color significa blanco. La fuente de color es que la longitud de onda correspondiente de la luz solar no es absorbida por un objeto, sino que se refleja en nuestro ojo.
Este modelo de color se utiliza para la impresión de fotografías y revistas, por ejemplo, donde se mezclan varias tintas de colores para crear más tonos.
Ahora llegamos al modelo aditivo de mezcla de colores, donde la ausencia de color significa negro. La fuente de color son los fotones ligeros que utilizan diferentes aleaciones metálicas.
Los LED rojos y ámbar utilizan el sistema de material de fosfuro de galio e indio de aluminio (AlInGaP). Diodos verdes, mientras que, use fosfuro de galio y diodos azules para usar nitruro de galio indio.
Así es como surgieron los colores RGB, donde los colores primarios son rojo, verde y azul.
Esto es lo que nos preocupa en este blog, ya que los televisores, monitores y dispositivos electrónicos utilizan este método de mezcla de colores. Iluminan luces ROJAS, VERDES o azules en un píxel negro con intensidades variables para producir más de 16 millones de colores.
La corriente que pasa a través de los 3 diodos a igual intensidad produce luz blanca. Dado que los LED son tan pequeños y los diodos están tan juntos, nuestros ojos ven la combinación de colores, en lugar de cada diodo de color individual.
Ajustando la corriente para que solo fluya a través de 2 diodos, se pueden crear 3 colores adicionales. El paso de una corriente a través de los diodos rojo y azul crea magenta, el rojo y el verde hacen amarillo, y el azul y el verde producen cian.
Aquí está la tabla que representa las salidas de color principales que obtendrá al mezclar diferentes colores.
Rojo |
Verde |
Azul |
Color del LED |
✓ |
✓ |
✓ |
Blanco |
✓ |
✘ |
✘ |
Rojo |
✘ |
✓ |
✘ |
Verde |
✘ |
✘ |
✓ |
Azul |
✓ |
✘ |
✓ |
Magenta |
✓ |
✓ |
✘ |
Amarillo |
✘ |
✓ |
✓ |
Cian |
Alternando La Corriente A Cada Flujo RGB
Más allá de esto, se crean otros colores ajustando el nivel de corriente que corre a través de cada diodo. Si, por ejemplo, los diodos rojo y verde están encendidos, pero el verde está funcionando al 50%, se creará un color entre rojo y amarillo. En este caso, naranja.
Ahora echa un vistazo a algunas matemáticas geniales para mostrarte el número de colores posibles de un LED RGB.
Para cuantificar la intensidad de cada diodo, el modelo RGB utiliza un código de color. Probablemente estarás familiarizado con esto si tienes experiencia en diseño gráfico o desarrollo web.
Bajo el código de color RGB, a cada diodo se le da un valor decimal entre 0 y 255. Así que el código de color para naranja, para seguir del ejemplo anterior, sería 255, 128, 0. Esto también se puede presentar en forma de porcentaje, 100%, 50%, 0%.
Dado que cada uno de los tres colores se puede configurar en 256 valores (incluido cero), 256*256*256 = 16.777.216 colores posibles están a su disposición con la diapositiva de un mando a distancia.
Sí, todo eso mezclando solo tres colores primarios.
Para ver cómo funciona, puedes jugar con este selector de colores. Simplemente ajuste el valor de los colores RGB y vea cuál es el resultado final.
En los LED que cambian de color, se utiliza un microcontrolador para controlar si cada diodo está encendido o apagado. Para atenuar un diodo, mientras que los LED usan Modulación de Ancho de Pulso (PWM).
Como su nombre indica, PWM funciona encendiendo y apagando rápidamente el diodo. Este parpadeo es tan rápido que es indetectable para el ojo humano. Por lo tanto, nuestros ojos solo ven el resultado neto, es decir, el color.
La mayoría de los LED parpadean a 1000 Hz, pero el ojo humano solo puede identificar parpadeos más lentos que 200 Hz.
¿Cuál es La Diferencia Entre las luces LED RGB y RGBW?
Un LED RGB estándar utiliza 3 diodos de colores, el RGBW por otro lado utiliza 4 diodos, el adicional es un diodo blanco.
Este diodo blanco emite luz blanca pura, por lo que cuando necesita color blanco, solo funciona el diodo blanco. El resto de los tres entran en acción cuando necesitas colores.
¡Aquí es donde los LED RGBW realmente brillan! Un LED RGBW puede producir colores pastel brillantes además de todos los colores que produce la luz RGB.
Además, y lo que es más importante, debido al LED blanco de alto CRI, la salida de luz de RGBW es adecuada para tareas o iluminación ambiental, y puede ver bien los objetos.
Eso no es todo!
¡El LED RGBW también puede cambiar la temperatura de color de la luz producida!
Si desea iluminación de tareas, los diodos blancos y azules combinan la iluminación para producir una temperatura fresca. Si quieres relajarte, los diodos rojos y blancos te dan ese familiar color blanco cálido.
Si no necesita brillo o iluminación basada en tareas, el LED RGB básico puede ser suficiente para proporcionar color y estética.
La diferencia clave final es la calidad de la luz blanca producida.
Obviamente, en el LED RGBW, el color blanco producido es un tono blanco más puro, mientras que en RGB, los tres colores se unen y hacen un blanco ligeramente azulado, que puede ser desagradable.
Aquí hay un video genial que demuestra la diferencia en el brillo y el rango de color entre un LED RGB y un RGBW.
¿Cómo Cambia El LED La Temperatura De Color?
En general, ajustar el color de un LED es bastante simple, pero ¿se puede decir lo mismo para cambiar la temperatura de color de una bombilla?
Desafortunadamente, no es tan fácil. Los LED se fabrican para producir colores Kelvin específicos, lo que significa que una vez construidos, la temperatura de color es fija y no se puede cambiar.
Las luces cálidas tienen un impacto relajante, y las luces azules nos ayudan a mantenernos alertas. Así que esto es frustrante, ya que algunas áreas de la casa se utilizan tanto para relajarse como para concentrarse. No puedes tener lo mejor de ambos mundos.
Afortunadamente, los fabricantes han llegado a apreciar esta situación y han innovado los accesorios LED con temperaturas de color cambiantes. Estos accesorios combinan dos juegos de chips LED, temperaturas frías y cálidas, que los usuarios pueden alternar.
Eche un vistazo a este video de SIRS-Electronics para comprender mejor cómo funcionan los LED que cambian de temperatura:
¿Puede Alternar Los Colores De La bombilla?
A pesar de que la tecnología es relativamente simple, los LED que cambian de color son difíciles de personalizar. Vamos a desglosarlo.
En primer lugar, hay dos tipos de LED de color: uno y multicolor. Si un LED siempre va a ser de un color rojo fijo, por ejemplo, sería un desperdicio incluir los diodos verdes y azules dentro de la carcasa. Ya que siempre estarían apagados.
Esto significa que es físicamente imposible que los LED de un solo color cambien de color porque no tienen los componentes necesarios.
Alternativamente, la mayoría de los LED de colores contendrán los tres diodos de color primarios. Es posible que puedan recorrer una variedad de colores, pero las combinaciones serán predeterminadas por el fabricante de LEDs.
El color que puede emitir la luz está controlado por un pequeño ordenador de a bordo. A menos que tenga acceso a esta computadora, es poco probable que pueda personalizar los colores de sus LED.
Sin embargo, en el último año, los led inteligentes han aumentado en popularidad. Esta innovadora tecnología le permite controlar el color de las luces LED a través del control remoto o la aplicación para teléfonos inteligentes.
¿Puede Convertir LED Blanco Estándar En RGB?
Por lo tanto, tiene una idea de configurar su rincón acogedor, y cree que tiene algunas tiras de LED en el almacenamiento. Desafortunadamente, resulta que son blancos.
¿Puede convertirlos en RGB y obtener color de alguna manera?
Lamentablemente, no. Como dije antes, salvo unos cuantos lijados y colores improvisados en hacks para el hogar, no puede cambiar su LED de un solo color blanco normal por el LED RGB de tres colores.
Pero no dejes que te desanime, ya que es una gran oportunidad para hacer un trabajo de pintura de bricolaje en bombillas con tus hijos.
Palabras finales
Ahí lo tienes, la tecnología detrás de los LED que cambian de color es sorprendentemente sencilla.
Este efecto de color es específico de los LED y no se puede aplicar a bombillas halógenas o incandescentes tradicionales.
Por lo que no es de extrañar que los LED se estén volviendo cada vez más populares y se estén integrando gradualmente en una amplia gama de dispositivos.
¿Cuál es su opinión sobre los LED de colores – los introducirá en su hogar o los mantendrá en el desván con las decoraciones de Navidad y Halloween?