¿Cómo comparar el brillo de los LED de diferentes colores (no RGB)?

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Me pregunto: supongamos que uno construiría una interfaz de usuario con verde, amarillo y rojo o simplemente cualquier otro LED de color disponible (no RGB LED). ¿Cuál sería la forma correcta (mejor conocida) de comparar el brillo de los LED en ¿Para elegir LEDs "igualmente brillantes" independientemente del color con respecto a la sensibilidad a diferentes colores por el ojo humano, basado en la especificación técnica dada para un LED promedio como miliCandela, longitud de onda, etc.? En particular, soy consciente de que, en teoría, se supone que dos LED del mismo mcd son igualmente brillantes; sin embargo, rara vez se obtienen LED de diferentes colores con exactamente el mismo valor de milliCandela, por lo que se expresan de manera diferente; Si hay un LED verde de 45 mcd y un LED rojo de 23 mcd, ¿la atenuación del LED verde a un ciclo de trabajo del 50% es suficiente para que sean igualmente brillantes? (Supongo que no, pero entonces, ¿cómo ...?)

¡Gracias!

    
pregunta t0bias

3 respuestas

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Varios factores hacen que la comparación del brillo de los LED no sea trivial.

El brillo de una fuente de luz depende de su espectro.

Los cuatro fotorreceptores diferentes en el ojo humano tienen curvas de sensibilidad específicas sobre la longitud de onda, y en conjunto, el ojo humano es más sensible a las longitudes de onda verde que al rojo o al azul.

Wikipedia muestra la sensibilidad espectral para el ojo humano aquí:

Tengaencuentaquesemuestrandoscurvasdiferentes:lacurvaverderepresentalavisiónescotópica,queescuandoelojoseadaptaalascondicionesdeoscuridad,ylacurvanegrarepresentalavisiónfotópica,cuandoelojoseadaptaalascondicionesdeluzyesmássensibleacolor.

Debidoaquelacandelaesunaunidadfotométrica,tomaencuentaestasensibilidadespectral:lasunidadesfotométricassebasanenelflujoluminosodeunafuentedeluz,quesedeterminamultiplicandoelespectrodepotenciadeunafuenteporunafuncióndeluminosidadquerepresentalaLasensibilidadespectraldelojohumanoyluegolaintegración,adiferenciadelasunidadesradiométricas,quesebasanenlapotenciaradiantetotaldeunafuentedeluz,queessimplementelaintegraldelespectrodepotencia.

Porlotanto,lacomparacióndelasclasificacionesdecandeladebeserdemanzanaamanzana,perosianalizaelgráfico,tengaencuentaquehaymásdeunacurvanegra.Estosrepresentandiferentescurvasestablecidasendiferentesmomentos.Debidoaqueexistendiferentescurvas,lasmedicionesfotométricassolosondirectamentecomparablessiseobtuvieronusandolamismafuncióndeluminosidad,ydesafortunadamentelafunciónespecíficautilizadanoseespecificaamenudoparalosindicadoresLED(esmásprobablequeseespecifiqueparalosLEDdealtapotenciadestinadosalailuminación).).Peroparalamayoríadelospropósitos,losnúmerosseránlosuficientementecercanosparaunaideaaproximada.

Lasmedidasfotométricasdebentenerencuentalosángulos

Lacandelaenparticularesunaunidadde intensidad luminosa , lo que significa que indica una cierta cantidad de flujo luminoso (que es decir, energía radiante ponderada por longitud de onda) dentro de un cierto ángulo sólido. Es equivalente a lúmenes por esterilizador. Esto significa que emitir una cantidad dada de luz sobre un área pequeña producirá una mayor intensidad en candela que la misma cantidad de luz emitida sobre un área más grande. También significa que la clasificación de candela de un LED solo es significativa dentro de un ángulo específico. Por lo tanto, si tiene dos LED con la misma longitud de onda y clasificación de candela pero con diferentes ángulos de visión, deberían aparecer igual de brillantes directamente, pero a medida que aumenta su ángulo de visión, el que tenga el ángulo de visión más estrecho aparecerá con menos brillo que el uno más ancho.

Además, la intensidad no será constante en todo el ángulo de visión, tenderá a ser más intensa en el centro y disminuirá en cierta medida hacia los bordes del ángulo de visión.

Las medidas fotométricas deben tener en cuenta las áreas

El brillo de una fuente de luz vista directamente depende del tamaño aparente de esa fuente de luz. Una intensidad de luz dada emitida desde una fuente puntual aparecerá más brillante que la misma intensidad emitida desde un área más grande, por lo que un LED claro tenderá a aparecer más brillante que un LED difuso de otro modo equivalente. La medida fotométrica relevante aquí Luminancia, que utiliza las unidades candela por metro cuadrado, a veces llamadas liendres (que a su vez son equivalentes a los lúmenes por esterilizador por metro cuadrado. ¡La fotometría puede ser complicada!).

Tenga en cuenta que la luminancia también se verá afectada por la forma en que se presenta el LED al usuario. Los tubos de luz y las lentes cambiarán tanto el ángulo como el área aparente de emisión.

Las especificaciones deben darse bajo condiciones conocidas

Para obtener el rendimiento especificado de un LED, debe usarse en las mismas condiciones en las que se especificó. Es posible que dos LED de la misma clasificación de candela se hayan medido a diferentes corrientes de operación, por lo que si los operan a la misma corriente, exhibirán un rendimiento diferente. La temperatura y la edad también juegan un papel, pero la corriente es el factor principal. Tenga en cuenta que al activar un LED desde un voltaje constante (como un pin MCU o algo) a través de una resistencia, la corriente de funcionamiento dependerá del voltaje directo del LED, que dependerá de la química del LED. Por lo tanto, dos LED con especificaciones similares pero diferentes composiciones requerirán diferentes resistencias para obtener la misma corriente de operación. Esto es bastante elemental, pero es fácil pasarlo por alto cuando se comparan LED de color similar.

    
respondido por el ajb
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La intensidad aparente se juzga mejor mediante un fotodiodo de banda ancha, orientado directamente sobre el eje con el centro del eje del LED. El fabricante de LED como OPTEK suministra varios parámetros para evaluar la pureza del color y el brillo en mcd.

El brillo observado desde el centro con un fotodiodo (no sus ojos, ya que algunos LED son lo suficientemente intensos como para dañar la retina de los ojos) debe incluir el brillo general, indicado como mcd, que representa el tipo de lente y el ángulo de visión. .

Como ejemplo, OPTEK produce un LED blanco de alta eficiencia (OVLEW1CB9) con un nivel de brillo de 24000 mcd intenso a solo 20 mA de corriente, 90 mA pulsado. Pero eso es con una lente de agua clara y un ángulo de visión ajustado de 15 \ $ ^ {o} \ $ . Este LED es bueno solo para linternas y focos, ya que es demasiado severo para una lámpara de lectura. Expanda el ángulo de visión y agregue una lente ahumada o teñida y ahora tiene un LED que es mucho más fácil para los ojos. Pero eso es todo relativo.

Los LED de color puro se están mejorando constantemente. Samsung ahora tiene 'Quantum LED', que se supone que están más cerca de ser verdaderos rojo, verde y azul, pero el objetivo es que los LED láser se conviertan en la norma donde la pureza del color es obligatoria, lo que significa televisores y monitores.

Un colorómetro calibrado no daría lecturas precisas a menos que estuviera enfocado en el centro del ángulo de visión del LED. La forma en que el ojo ve el color es no lineal y también relativa, por lo que estos fabricantes de LED utilizan colorómetros de grado de laboratorio caros desde muchos ángulos para ensamblar sus hojas de datos.

La forma en que los ojos ven el color y el brillo no cuenta en el laboratorio, es un problema de marketing. Solo se puede decir que un valor mcd alto significa un LED brillante, pero ¿es el brillo de la corriente de la unidad, el tipo de lente, la pureza del color o el ángulo de visión? Es la totalidad de estos 4 parámetros, por lo que elegir uno solo no es exacto para juzgar el brillo verdadero de un LED.

    
respondido por el Sparky256
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El voltaje del LED depende del tipo de material semiconductor utilizado para la construcción:

Yestaconstruccióntambiéndeterminalalongituddeondadesubanda.Porejemplo,unmaterialde840-940nmtieneunacaídadevoltajeaproximadade1.2V.Peroestacaídadevoltajenuncaesde1.2vsiusaunmultímetrodealtofilo,comounoquetiene conteo de pantallas mayor que 20000.

Puede utilizar la función de voltaje para detectar el brillo y la relación entre brillo, voltaje y longitud de onda. Este gráfico de espectros, por supuesto, proporcionará ayuda: y

TambiénnecesitarásusaralgodeArduinooRaspberrypiparaleerelvoltajeyhacerlógicadetrás.TambiénestosdosdocumentosdeUCIyACSteayudaránaestablecerlarelación: UCI: diodos emisores de luz , ACS

    
respondido por el Electrical Engineering

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