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¿Por qué los LEDs RGB o bicolor no pueden producir un amarillo decente?

Tengo varios LEDs RGB y bicolores rojo/verde, de diferentes proveedores.

Creo que, con las resistencias adecuadas, pueden producir un naranja y un cian perfectos, y un magenta apenas aceptable. Sin embargo, lo que no pueden producir es un amarillo tolerable. Tiene un aspecto horrible.

Dado que nuestros ojos ven el amarillo simplemente como una combinación de rojo y verde, y dado que los televisores y los monitores de los ordenadores consiguen a diario un bonito color amarillo utilizando únicamente píxeles rojos y verdes, ¿por qué mis LEDs son totalmente incapaces de realizar esta hazaña? He intentado buscar respuestas en Google y no he encontrado nada.

Por supuesto, cada color tendrá su propio voltaje de avance, pero he permitido esto proporcionando diferentes resistencias; o, en algunos casos, señales PWM ajustables. Pero no importa cómo varíe la cantidad de rojo frente a la de verde, en ningún momento se produce un amarillo decente.

Lamentablemente, debido a las limitaciones de las cámaras, no puedo ofrecer una ilustración realista del patético amarillo que producen. Pero basta con decir que es un color enfermizo y desagradable.

Ahora, tal vez sólo tengo LEDs de baja calidad. Pero aún así, cualquier tono de amarillo debería ser posible a partir de la proporción correcta de rojo y verde. Incluso si el verde ya está un poco desplazado hacia el rojo, seguramente necesitaría simplemente menos cantidad.

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winny Puntos 49

Lo más probable es que se deba a la corta longitud de onda de su LED verde y a que el verde no sea tan monocromático como cabría esperar (coordenadas x e y más cercanas al centro). Si echas un vistazo a la curva CIE 1931 y trazas tus coordenadas x e y del rojo y el verde (que aparecen en la hoja de datos de los fabricantes serios, si no, asume la longitud de onda pura en el borde exterior o muévela ligeramente), los únicos colores que eres capaz de producir están a lo largo de esa línea. Para el RGB, es lo mismo pero estás formando un triángulo en su lugar y sólo puedes mezclar colores dentro de ese triángulo.

El amarillo es complicado aquí porque necesitas que el verde sea casi amarillo para poder mezclar el verde y el rojo hasta conseguir un buen amarillo, momento en el que has sacrificado muchos colores verdes y cianes. Para empeorar las cosas, la dispersión de la producción en los LEDs verdes es muy alta en comparación con otros colores, por lo que variará a menos que se calibre cada uno, al menos de un lote a otro.

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Perdonen mi habilidad para pintar, pero déjenme darles tres ejemplos. Un LED RGB "optimizado para el amarillo" tendrá una alta longitud de onda para el LED verde, pero se está perdiendo una gran área de azul claro, cian y azul-verde:

Yellow-optimized

Un LED RGB optimizado para el cian tiene una longitud de onda corta en el LED verde y sacrificará los colores amarillos para obtener un buen cian.

Cyan-optimized

Los LEDs comerciales RGBA (A de ámbar, gracias por señalarlo Ilmari Karonen) existen por esta razón, en cuyo punto tendrás un trapecio (¡gracias Wildcard!) con cuatro puntos en los que puedes dibujar todos los colores, con el gasto añadido de un LED más y el canal de controlador asociado.

RGBA

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IceGlasses Puntos 281

Es incluso un poco peor de lo que indica Winny:

Los LEDs verdes son delicados. Uno de los resultados es que los LED verdes emiten en una distribución más amplia de longitudes de onda en lugar de ser una longitud de onda única casi como un láser. Y cuando se asigna esa gama de verdes al espacio de color xy, ya no se encuentra en el locus espectral. Así que incluso tu LED RGB optimizado para el amarillo puede no acercarse tanto al amarillo como esperarías.

Desde ¿Qué es el rojo? Sobre la cromaticidad de los LEDs basados en InGaN/GaN de color naranja-rojo : Achievable InGaN colors

Para aquellos que siguen observando que sus monitores LED pueden mostrar un bonito color amarillo, es casi seguro que su monitor LED no utiliza tres colores de LED. En su lugar, va a utilizar LEDs blancos y filtros de color, y los LEDs blancos obtienen su amarillo de un fósforo en lugar del bandgap del semiconductor.

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