为什么 RGB 或双色 LED 不能产生像样的黄色?

电器工程 引领 RGB
2022-01-03 13:48:50

我有几种不同的 RGB LED 和双色红/绿 LED,它们来自不同的供应商。

我发现,使用适当的电阻器,它们可以产生完美的橙色和青色;和勉强可以接受的洋红色。然而,他们不能生产的一件事是可以容忍的黄色。看起来很糟糕。

鉴于我们的眼睛将黄色简单地视为红色和绿色的组合;鉴于电视和电脑显示器每天只使用红色和绿色像素就可以成功渲染出可爱的黄色;为什么我的 LED 完全无法做到这一点?我试过用谷歌搜索答案,结果是空的。

当然,每种颜色都有自己的正向电压,但我通过提供不同的电阻来实现这一点;或者,在某些情况下,可调 PWM 信号。但无论我如何改变红色和绿色的数量,都不会产生像样的黄色。

遗憾的是,由于相机的限制,我无法提供它们产生的可悲黄色的真实例证。但只要说它是一种病态、令人不快的颜色就足够了。

现在,也许我只有低质量的 LED。但是,从正确的红色和绿色比例来看,任何黄色阴影都应该是可能的。即使绿色已经有点红移了,我肯定只需要更少吗?

2个回答

很可能是因为您的绿色 LED 的波长较短,而不是您预期的单色绿色(x 和 y 坐标更靠近中心)。如果您查看 CIE 1931 曲线并绘制您的红色和绿色 x 和 y 坐标(在来自严重制造商的数据表中列出,否则假设外缘上的纯波长或稍微移动它),您唯一的颜色能够生产是沿着这条线。对于 RGB,它是相同的,但您正在形成一个三角形,并且您只能在该三角形内混合颜色。

黄色在这里很棘手,因为你需要你的绿色几乎是黄色才能将绿色和红色混合成一个好的黄色,此时你已经牺牲了很多绿色和青色。更糟糕的是,与其他颜色相比,绿色 LED 的生产分布非常高,因此除非您校准每一个,否则它会有所不同,至少从批次到批次。

在此处输入图像描述

请原谅我的绘画技巧,但让我举三个例子。“黄色优化”RGB LED 的绿色 LED 具有高波长,但您会错过大面积的浅蓝色、青色和蓝绿色:

黄色优化

青色优化的 RGB LED 在绿色 LED 上具有短波长,并且会牺牲黄色以获得良好的青色。

青色优化

商业 RGBA(A 代表琥珀色,感谢 Ilmari Karonen 指出)LED 就是因为这个原因而存在的,此时您将拥有一个梯形(感谢通配符!),您可以在其中绘制所有颜色的四个点,但需要额外花费多一个 LED 和相关的驱动器通道。

RGBA

它甚至比 winny 表示的还要糟糕一点:

绿色 LED 很挑剔。一个结果是绿色 LED 在更广泛的波长分布上发射,而不是几乎类似于激光的单一波长。当您将该范围的绿色映射到 xy 颜色空间时,您不再位于光谱轨迹上。因此,即使是黄色优化的 RGB LED 也可能不会像您希望的那样接近黄色。

什么是红色?关于橙红色 InGaN/GaN 基 LED 的色度可实现的 InGaN 颜色

对于那些一直注意到他们的 LED 显示器可以显示漂亮的黄色的人来说,您的 LED 显示器几乎可以肯定不使用三种颜色的 LED。相反,它将使用白色 LED 和彩色滤光片,白色 LED 从荧光粉而不是半导体的带隙中获得黄色。