Sono finiti i giorni di utilizzo di gel di illuminazione per cambiare il colore di una fonte di luce. Al giorno d’oggi, un piccolo diodo è sufficiente per fornire una quantità infinita di colori.

Ma di cosa si tratta dei LED, rispetto alle lampadine tradizionali, che permettono loro di cambiare colore? Come può una cosa così tecnologicamente avanzata essere così piccola?

Un LED che cambia colore contiene tre diodi separati all’interno dello stesso involucro della lampadina. Ognuno di questi diodi emette il proprio colore specifico: rosso, verde o blu. Quando tutti e tre i diodi sono accesi a piena capacità, viene prodotta luce bianca. La regolazione dell’intensità di ciascun diodo consente di creare una gamma di colori e sfumature diverse.

LED colorati sono tutti intorno a noi. Oltre alle applicazioni decorative, vengono utilizzate per scopi di comunicazione e indicazione. Basta guardare l’Amazzonia Echo!

Vuoi saperne di più? Allora cominciamo. In questo blog, parlerò di come funzionano i LED colorati, se è possibile modificare il colore dei LED esistenti e di come il colore differisce dalla temperatura del colore.

La differenza tra colore e temperatura di colore

Prima di immergermi, vale la pena chiarire cosa intendo per colore e come questo differisce dalla temperatura del colore.

‘Colore’ si riferisce al colore della luce che il diodo emette – questo può essere qualsiasi colore dell’arcobaleno. Temperatura di colore, mentre, si riferisce alla tonalità di luce bianca emessa. Le luci bianche possono produrre effetti visivi più caldi o più freddi, e questo è misurato in gradi Kelvin.

La scala Kelvin è stata fondata da un medico britannico, Lord Kelvin, che ha studiato i cambiamenti di colore nei metalli riscaldati. Ha scoperto che quando la temperatura di un materiale nero aumenta, il suo colore cambia dal rosso al giallo e alla fine blu.

A differenza della temperatura dell’aria, misurata in gradi Celsius o Fahrenheit, le temperature di colore caldo hanno Kelvin bassi e le temperature di colore freddo hanno Kelvin alti. La scala Kelvin va da 0 a 10.000 K, ma la maggior parte dei LED sarà compresa tra 2.000 e 6.500 K.

Come cambia il colore del LED?

I LED possono generare fino a 16 milioni di colori. Quindi come funzionano?

I LED colorati sono costituiti da 3 diodi: rosso, verde e blu (RGB). Il concetto RBG è un modello additivo, questi colori sono usati perché i nostri occhi vedono tutti i colori come diverse combinazioni di lunghezze d’onda rosse, verdi e blu.

Ma rivediamo questo concetto un po ‘ più in profondità.

Il concetto RGB spiegato

Facciamo una passeggiata colorata lungo la corsia di memoria. Si potrebbe ricordare da scuola che mescolando matite di colore blu e giallo su carta ha reso il colore verde. E che i colori primari sono rosso, blu e giallo, e li mescoli per creare colori secondari.

È interessante notare che questo modello di miscelazione dei colori è solo uno dei due modelli esistenti nel mondo visibile.

Il secondo menzionato è il modello CMYK sottrattivo, dove l’assenza di colore significa bianco. La fonte del colore è che la corrispondente lunghezza d’onda della luce solare non assorbita da un oggetto, ma viene riflessa ai nostri occhi.

Questo modello di colore viene utilizzato per la stampa di foto e riviste, ad esempio, dove vengono mescolati vari inchiostri colorati per ottenere più tonalità.

Ora veniamo al modello additivo di miscelazione del colore, dove l’assenza di colore significa nero. La fonte del colore sono i fotoni leggeri che utilizzano diverse leghe metalliche.

I LED rossi e ambrati utilizzano il sistema di materiali in alluminio indio gallio fosfuro (AlInGaP). Diodi verdi, mentre, utilizzare fosfuro di gallio e diodi blu per utilizzare nitruro di gallio indio.

Ecco come sono nati i colori RGB, dove i colori primari sono rosso, verde e blu.

Questo è ciò che ci preoccupa in questo blog, poiché TV, monitor ed elettronica utilizzano questo metodo di miscelazione del colore. Illuminano luci ROSSE, VERDI o BLU in un pixel nero con intensità variabili per produrre oltre 16 milioni di colori.

La corrente che passa attraverso tutti e 3 i diodi a parità di intensità produce luce bianca. Poiché i LED sono così piccoli e i diodi sono così vicini, i nostri occhi vedono la combinazione di colori, piuttosto che ogni singolo diodo colorato.

Regolando la corrente in modo che fluisca solo attraverso 2 diodi, è possibile creare altri 3 colori. Passando una corrente attraverso i diodi rosso e blu crea magenta, rosso e verde rendono giallo, e blu e verde produce ciano.

Ecco la tabella che rappresenta le principali uscite di colore che otterrete mescolando diversi colori.

Rosso	Verde	Blu	Colore del LED
✓	✓	✓	Bianco
✓	✘	✘	Rosso
✘	✓	✘	Verde
✘	✘	✓	Blu
✓	✘	✓	Magenta
✓	✓	✘	Giallo
✘	✓	✓	Ciano

Alternando la corrente a ciascun flusso RGB

Oltre a questo, vengono creati altri colori regolando il livello di corrente che attraversa ciascun diodo. Se, ad esempio, i diodi rosso e verde sono accesi ma il verde è in esecuzione al 50%, verrà creato un colore tra rosso e giallo. In questo caso, arancione.

Ora controlla un po ‘ di matematica fresca per mostrarti il numero di colori possibili da un LED RGB.

Per quantificare l’intensità di ciascun diodo, il modello RGB utilizza un codice colore. Probabilmente avrai familiarità con questo se hai esperienza nella progettazione grafica o nello sviluppo web.

Sotto il codice colore RGB, a ciascun diodo viene assegnato un valore decimale compreso tra 0 e 255. Quindi il codice colore per orange, per seguire l’esempio precedente, sarebbe 255, 128, 0. Questo può anche essere presentato in forma percentuale, 100%, 50%, 0%.

Poiché ciascuno dei tre colori può essere impostato su 256 valori (incluso zero), 256*256*256 = 16.777.216 colori possibili sono a vostra disposizione con la diapositiva di un telecomando.

Sì, tutto questo mescolando solo tre colori primari.

Per vedere come funziona, puoi giocare con questo selettore di colori. Basta regolare il valore dei colori RGB e vedere qual è il risultato finale.

Nei LED che cambiano colore, viene utilizzato un microcontrollore per controllare se ogni diodo è acceso o spento. Per oscurare un diodo, mentre i LED utilizzano Pulse Width Modulation (PWM).

Come suggerisce il nome, PWM funziona girando rapidamente il diodo on e off. Questo sfarfallio è così veloce che non è rilevabile all’occhio umano. Quindi, i nostri occhi vedono solo il risultato netto, cioè il colore.

La maggior parte dei LED sfarfallio a 1000 Hz, ma l’occhio umano può identificare solo sfarfallio più lento di 200 Hz.

Qual è la differenza tra RGB e RGBW ha condotto le luci?

Un LED RGB standard utilizza 3 diodi colorati, il RGBW d’altra parte utilizza 4 diodi, quello extra è un diodo bianco.

Questo diodo bianco emette luce bianca pura, quindi quando hai bisogno del colore bianco, funziona solo il diodo bianco. Il resto dei tre calci in azione quando avete bisogno di colori.

Questo è dove il RGBW LED davvero brillare! Un LED RGBW può produrre colori pastello brillanti in aggiunta a tutti i colori che la luce RGB produce.

Inoltre, e ancora più importante, grazie all’elevato LED bianco CRI, l’emissione luminosa RGBW è adatta per l’illuminazione di attività o di umore e puoi vedere bene gli oggetti.

Non è tutto!

Il RGBW LED può anche cambiare la temperatura di colore della luce prodotta!

Se si desidera l’illuminazione delle attività, i diodi bianco e blu uniscono l’illuminazione per produrre una temperatura fresca. Se vuoi rilassarti, i diodi rossi e bianchi ti danno quel familiare colore bianco caldo.

Se non si richiede luminosità o illuminazione basata su attività, il LED RGB di base può essere sufficiente per fornire colore ed estetica.

La differenza chiave finale è la qualità della luce bianca prodotta.

Ovviamente, nel LED RGBW, il colore bianco prodotto è un tono più puro del bianco, mentre in RGB, i tre colori si uniscono e formano un bianco-bluastro leggermente, che può essere scoraggiante.

Ecco un video interessante che dimostra la differenza nella luminosità e nella gamma di colori tra un LED RGB e un RGBW.

In che modo il LED cambia la temperatura del colore?

Tutto sommato, regolare il colore di un LED è abbastanza semplice, ma si può dire lo stesso per cambiare la temperatura di colore di una lampadina?

Sfortunatamente, non è così facile. I LED sono fabbricati per produrre colori Kelvin specifici, il che significa che una volta costruiti, la temperatura del colore è fissa e non può essere modificata.

Le luci calde hanno un impatto rilassante e le luci blu aiutano a tenerci all’erta. Quindi questo è frustrante, come alcune aree della casa sono utilizzati sia per rilassarsi e concentrarsi. Non puoi avere il meglio di entrambi i mondi.

Fortunatamente, i produttori hanno imparato ad apprezzare questa situazione e hanno innovato gli apparecchi a LED con temperature di colore variabili. Questi apparecchi combinano due set di chip LED, temperature fresche e calde, che gli utenti possono alternare.

Dai un’occhiata a questo video di SIRS-Electronics per capire meglio come funzionano i LED che cambiano la temperatura:

Puoi alternare i colori della lampadina?

Nonostante la tecnologia sia relativamente semplice, i LED che cambiano colore sono difficili da personalizzare. Scomponiamolo.

In primo luogo, ci sono due tipi di LED a colori: singoli e multicolori. Se un LED sarà sempre un colore rosso fisso, ad esempio, sarebbe uno spreco includere i diodi verdi e blu all’interno dell’involucro. Dal momento che sarebbero sempre spenti.

Ciò significa che è fisicamente impossibile per i LED a singolo colore cambiare colore perché non hanno i componenti richiesti.

In alternativa, la maggior parte dei LED colorati conterrà tutti e tre i diodi colorati primari. Possono essere in grado di scorrere una varietà di colori, ma le combinazioni saranno predeterminate dal produttore di LED.

Il colore che la luce può emettere è controllato da un piccolo computer di bordo. A meno che non si abbia accesso a questo computer, è improbabile che si sarà in grado di personalizzare i colori dei LED.

Tuttavia, nell’ultimo anno, i LED intelligenti sono aumentati di popolarità. Questa innovativa tecnologia consente di controllare il colore delle luci a LED tramite telecomando o app per smartphone.

Potete convertire il LED bianco standard in RGB?

Quindi, hai un’idea di impostare il tuo angolo accogliente e pensi di avere delle strisce LED in deposito. Sfortunatamente, si scopre, sono bianchi!

Puoi trasformarli in RGB e ottenere il colore in qualche modo?

Purtroppo, no. Come ho detto prima, salvo qualche levigatura improvvisata e colorazione in hack domestici, non è possibile modificare il normale LED a singolo colore bianco nei tre LED RGB colorati.

Ma non lasciarti scoraggiare perché è una grande opportunità per fare un lavoro di pittura fai-da-te sulle lampadine con i tuoi bambini.

Parole finali

Eccolo, la tecnologia alla base dei LED che cambiano colore è sorprendentemente semplice.

Questo effetto colore è specifico per i LED e non può essere applicato alle tradizionali lampadine alogene o ad incandescenza.

Quindi non sorprende che i LED stiano diventando sempre più popolari e vengano gradualmente integrati in un’intera gamma di dispositivi.

Qual è la tua opinione sui LED colorati – li introdurrai nella tua casa o li terrai nel loft con le decorazioni natalizie e di Halloween?