Hace poco especifiqué algunos LED RGB para un proyecto, cuando noté que las clasificaciones de millicandela en los tres colores rara vez se acercan al mismo número. (es decir, 710 mcd rojo, 1250 mcd verde, 240 mcd azul).
¿Esto se cancela de alguna manera, o significa que el LED siempre se verá amarillento?
Además, ¿por qué los fabricantes hacen estos LED desequilibrados? ¿No tendría más sentido emparejar 3 LED de aproximadamente el mismo brillo?
Suena sobre derecho. Para obtener blancos (6500K) usando fósforos NTSC (TV color), las intensidades relativas son G = 0.59, R = 0.3, B = 0.11 - la mayor parte de la energía está en el verde, menos en el azul. (números redondeados ligeramente diferentes en Wikipedia ) Con la misma intensidad, el azul aparecería más brillante. Los números reales diferirán aquí (los LED no son los fósforos) pero las intensidades relativas son en realidad más similares de lo que esperaba.
El interesante comentario de Spehro va de alguna manera a explicar por qué. La Candela es una definición de intensidad luminosa que se pesa de manera tal que 100 mcd de luz roja, verde o azul se perciben como igualmente brillantes.
Ahora, cuando entiendo el proceso de conversión del espacio de color, no se deduce de eso, ¡que mezclar igual intensidad percibida de R, G, B resultará en lo que vemos como blanco!
En efecto, ¿cómo puede? Nuestros ojos son más sensibles al verde. Por lo tanto, la intensidad real de la luz verde se reduce en la definición de Candela para dar la misma < em> percibió intensidad como rojo, azul (Nitpick: creo que las otras intensidades aumentan en su lugar). Luego, para mezclar los tres y hacer el blanco, necesitamos aumentar la intensidad percibida de la luz verde para restablecer la intensidad correcta en la luz mixta. (Es por eso que la intensidad medida debe ser mayor en la longitud de onda donde nuestros ojos son más sensibles. ¡De lo contrario, no tendría sentido!)
En otras palabras, 100 mcd de rojo, verde y azul contienen mucha menos energía real en el canal verde, mientras que la luz blanca verdadera contendrá aproximadamente la misma energía en cada canal, de ahí la definición de "ruido blanco" en la electrónica.
EDITAR: un artículo interesante coloca las eficiencias cuánticas de los LED rojos y azules en la región del 70-80%, muy por encima de los LED verdes (anteriores a 2008) (¡es un argumento de venta, después de todo!). Esto hace probable que, sea cual sea el motivo de la baja intensidad de los LED azules, no sea que sean difíciles de hacer.
Por lo tanto, la intensidad relativa de los tres LED en la pregunta es el intento del fabricante de deshacer esta ponderación y hacer coincidir los LED para que la luz generada sea aproximadamente blanca a la corriente nominal.
Ilustración (fuente de imagen)
Para mis ojos, al menos, en la ilustración de arriba, G es, con mucho, el primario más brillante, con R segundo y B más oscuro, pero cuando se mezclan, producen un blanco bastante bueno.
No reclamo que las otras respuestas sean incorrectas, pero faltan dos puntos importantes. Uno de ellos que considero los más relevantes.
Los LED RGB no están diseñados para producir luz blanca. Están destinados a alcanzar una cierta gama Wikipedia en la gama , es decir, el espacio de color que puede mostrar el LED. Y lo hacen. Si los tres canales se activan con una resolución de 8 bits, probablemente solo menos del 1% de todos los ajustes posibles generarán una mezcla ligera en el locus Planckian. Wikipedia en el locus planckian , donde se puede encontrar luz blanca. Así que uno puede adivinar que la luz blanca no es el objetivo principal de un LED RGB.
La gama es el resultado del análisis de casos de uso que realiza un fabricante. En la mayoría de los casos, el caso de uso exige una salida alta para colores de señal como rojo, verde y amarillo, pero solo una potencia limitada cuando se produce luz blanca.
Incluso si el caso de uso cubre las omnipresentes tiras de LED RGB, no es necesario ni posible golpear el locus de Planckian al conducir todos los LED al 100%. El ojo humano tolera muchas elipsis de MacAdam lejos del lugar de Planckian cuando no tiene una buena fuente de luz para comparar y aún más cuando el dueño del ojo tiene los LED a un precio de ganga.
Como escribí en mi comentario, el tamaño del dado de los tres colores es generalmente igual, lo que lleva a una potencia eléctrica y térmica casi igual para los tres chips. Esto y el limitado ancho de banda del proceso epitaxial disponible actualmente finalmente impide que los fabricantes "complacen a todos". Por lo tanto, es extremadamente improbable que obtenga un dispositivo RGB que llegue al locus de Planckian cuando se maneja al 100%. Además de eso, incluso si hubiera un chip RGB con esa propiedad, fallaría en producir el mismo resultado a una temperatura ambiente solo 20 ° superior.
Hay un hecho más a considerar si se desea una luz blanca al 100% de corriente para todos los LED. Cada LED de color produce un espectro estrecho alrededor de su llamada longitud de onda dominante \ $ λ_ {dom} \ $. Para que imiten un espectro blanco juntos, tienen que tener jorobas espectrales adyacentes o producir más luz, si su longitud de onda dominante está lejos de los LED adyacentes. Para RGB, el verde está, de hecho, en una larga brecha entre R y B. Por lo tanto, la potencia de salida debe aumentarse para generar el mismo tristímulo que la luz del día. Esto significa que el LED verde lleva la carga principal al proporcionar el flujo para una luz que aparece en blanco. El ojo, gracias a sus propiedades metameric, es más bien indulgente con respecto a la "forma" real del espectro.
La representación de color escandalosamente abismal del blanco generado por RGB es otra historia .
Los LED de diferentes colores están hechos con materiales, procesos y diseños muy diferentes. No hay garantía de que se conviertan en el mismo brillo. Tiene más sentido colocar LED más eficientes allí cuando están disponibles en lugar de degradar los más eficientes para que coincidan con el color menos eficiente. Seguro que tendrán que correr en diferentes corrientes (o ciclos de trabajo) para obtener un balance de blancos, pero eso no es un gran problema.
Si presta mucha atención a las especificaciones, notará que las clasificaciones de mcd se proporcionan con aproximadamente igual potencia (30 mw) aplicadas a cada LED. Suponiendo que nuestro ojo vea "blanco" cuando los tres colores tengan la misma luminosidad, una forma de lograrlo sería reducir el brillo de los LED rojo y verde y aumentar el brillo del LED azul. Suponiendo que el brillo es proporcional a la corriente, reduciría la corriente del LED verde a 5 m, el LED rojo a 8,8 m, y el azul aumentaría a 26 mA. Esto haría que cada LED proporcionara aproximadamente 625 mcd. Por supuesto, esto supone que el LED azul puede manejar 26 ma, si no, las corrientes tendrían que reducirse proporcionalmente en función de la corriente máxima que el LED azul puede manejar.
La respuesta a su pregunta principal es simplemente la fabricación y las restricciones de precios. Para su segunda pregunta ... no, no tiene que verse de color amarillento, solo depende de la precisión con la que equilibre las corrientes hacia los LED (y el brillo del fondo). Para la tercera pregunta, la respuesta es similar al primer caso, optimizar el proceso de fabricación dicta el mismo tamaño de la matriz, el proceso de deposición, etc.