زمان استفاده از ژل های روشنایی برای تغییر رنگ منبع نور گذشته است. امروزه یک دیود کوچک برای تامین بی‌پایان رنگ کافی است. اما در مقایسه با لامپ های سنتی، چه چیزی در لامپ های LED امکان تغییر رنگ را به آنها می دهد؟ چگونه ممکن است چیزی که از نظر فناوری پیشرفته است اینقدر کوچک باشد؟ یک LED تغییر رنگ شامل سه دیود مجزا در یک محفظه لامپ است. هر یک از این دیودها رنگ خاص خود را منتشر می کند - قرمز، سبز یا آبی. هنگامی که هر سه دیود با ظرفیت کامل روشن می شوند، نور سفید تولید می شود. تنظیم شدت هر دیود باعث می شود طیفی از رنگ ها و سایه های مختلف ایجاد شود. ال ای دی های رنگی در اطراف ما هستند. علاوه بر کاربردهای تزئینی، آنها برای اهداف ارتباطی و نشان دادن استفاده می شوند. فقط به آمازون اکو نگاه کنید! میخواهی بیشتر بدانی؟ پس بیایید شروع کنیم. در این مقاله، من در مورد نحوه عملکرد لامپ های LED رنگی، اینکه آیا می توانید رنگ LED های موجود خود را تغییر دهید، و تفاوت رنگ با دمای رنگ صحبت خواهم کرد.

تفاوت بین رنگ و دمای رنگ
دمای رنگ
قبل از اینکه وارد آن شوم، ارزش این را دارد که منظورم از رنگ چیست را بیان کنم و تفاوت آن با دمای رنگ چیست. "رنگ" به رنگ نوری اشاره دارد که دیود ساطع می کند - این می تواند هر رنگی از رنگین کمان باشد. دمای رنگ، در حالی که به سایه نور سفید ساطع شده اشاره دارد. نورهای سفید می توانند جلوه های بصری گرم یا خنک تری ایجاد کنند و این در درجه کلوین اندازه گیری می شود. مقیاس کلوین توسط یک پزشک بریتانیایی به نام لرد کلوین، که در مورد تغییرات رنگ در فلزات گرم شده تحقیق کرد، ایجاد شد. او دریافت که با افزایش دمای یک ماده سیاه رنگ آن از قرمز به زرد و در نهایت آبی تغییر می کند. برخلاف دمای هوا که بر حسب سانتیگراد یا فارنهایت اندازه گیری می شود، دمای رنگ های گرم کلوین پایین و دمای رنگ های سرد کلوین بالایی دارند. مقیاس کلوین از 0 تا 10000K اجرا می شود، اما بیشتر LED ها بین 2000 تا 6500K هستند.

چگونه لامپ LED رنگ را تغییر می دهد؟

LED ها می توانند تا 16 میلیون رنگ تولید کنند. پس چگونه کار می کنند؟ LED های رنگی از 3 دیود قرمز، سبز و آبی (RGB) تشکیل شده اند. مفهوم RBG یک مدل افزودنی است، از این رنگ ها استفاده می شود زیرا چشمان ما همه رنگ ها را به صورت ترکیبی از طول موج های قرمز، سبز و آبی می بیند. اما اجازه دهید این مفهوم را کمی عمیق تر بررسی کنیم.

بیایید یک پیاده روی رنگارنگ در خط حافظه داشته باشیم. شاید از دوران مدرسه به یاد داشته باشید که مخلوط کردن مداد رنگی آبی و زرد روی کاغذ باعث سبز شدن رنگ می شود. و رنگ های اصلی قرمز، آبی و زرد هستند و شما آنها را با هم مخلوط می کنید تا رنگ های ثانویه بسازید. جالب اینجاست که این مدل از ترکیب رنگ ها تنها یکی از دو مدلی است که در دنیای مرئی وجود دارد. دومین مورد ذکر شده مدل تفریق کننده CMYK است که در آن عدم وجود رنگ به معنای سفید است. منبع رنگ این است که طول موج متناظر نور خورشید توسط یک جسم جذب نمی شود، اما به چشم ما منعکس می شود. از این مدل رنگی برای چاپ عکس و مجلات استفاده می شود، به عنوان مثال، جوهرهای رنگی مختلف برای ایجاد رنگ های بیشتر مخلوط می شوند.

حال به مدل افزودنی ترکیب رنگ می رسیم که عدم وجود رنگ به معنای مشکی است. منبع رنگ فوتون های نور با استفاده از آلیاژهای فلزی مختلف است. ال ای دی های قرمز و کهربایی از سیستم مواد آلومینیوم ایندیم گالیوم فسفید (AlInGaP) استفاده می کنند. دیودهای سبز، در حالی که از فسفید گالیم و دیودهای آبی برای استفاده از نیترید گالیم ایندیم استفاده می کنند. این ترتیب رنگ‌های RGB به وجود آمدند، جایی که رنگ‌های اصلی قرمز، سبز و آبی هستند.

این چیزی است که ما را در این وبلاگ نگران می کند، زیرا تلویزیون ها، مانیتورها و وسایل الکترونیکی از این روش ترکیب رنگ استفاده می کنند. آنها نورهای قرمز، سبز یا آبی را در یک پیکسل سیاه با شدت های مختلف روشن می کنند تا بیش از 16 میلیون رنگ تولید کنند. جریان عبوری از هر 3 دیود با شدت مساوی نور سفید تولید می کند. از آنجایی که LED ها بسیار کوچک هستند و دیودها بسیار نزدیک به هم هستند، چشم ما به جای هر دیود رنگی جداگانه، ترکیب رنگ ها را می بیند. با تنظیم جریان به گونه ای که فقط از 2 دیود عبور کند، می توان 3 رنگ اضافی ایجاد کرد. عبور جریان از دیودهای قرمز و آبی باعث ایجاد رنگ سرخابی، قرمز و سبز زرد و آبی و سبز فیروزه ای می شود.

جریان متناوب به هر جریان RGB
فراتر از این، رنگ های دیگری با تنظیم سطح جریان عبوری از هر دیود ایجاد می شوند. به عنوان مثال، اگر دیودهای قرمز و سبز روشن باشند اما رنگ سبز با 50 درصد کار کند، رنگی بین قرمز و زرد ایجاد می شود. در این مورد، نارنجی. اکنون تعدادی ریاضی جالب را بررسی کنید تا تعداد رنگ های ممکن را از یک LED RGB به شما نشان دهد. برای تعیین کمیت شدت هر دیود، مدل RGB از یک کد رنگ استفاده می کند. اگر تجربه ای در زمینه طراحی گرافیک یا توسعه وب داشته باشید، احتمالاً با این کار آشنا خواهید شد. در کد رنگ RGB، به هر دیود یک مقدار اعشاری بین 0 تا 255 داده می شود. بنابراین، کد رنگ نارنجی، برای ادامه مثال قبلی، 255، 128، 0 خواهد بود. این می تواند به صورت درصد نیز ارائه شود. 100٪، 50٪، 0٪.

از آنجایی که هر یک از سه رنگ را می توان روی 256 مقدار (شامل صفر) تنظیم کرد، 256*256*256 = 16777216 رنگ ممکن با اسلاید یک ریموت در اختیار شماست. بله، همه اینها فقط با ترکیب سه رنگ اصلی. برای اینکه ببینید چگونه کار می کند، می توانید با این انتخابگر رنگ بازی کنید. به سادگی مقدار رنگ های RGB را تنظیم کنید و ببینید نتیجه نهایی چیست.

در لامپ های LED تغییر رنگ، از یک میکروکنترلر برای کنترل روشن یا خاموش شدن هر دیود استفاده می شود. برای کم نور کردن یک دیود، در حالی که LED ها از مدولاسیون عرض پالس (PWM) استفاده می کنند. همانطور که از نام آن پیداست، PWM با روشن و خاموش کردن سریع دیود کار می کند. این سوسو زدن آنقدر سریع است که برای چشم انسان قابل تشخیص نیست. از این رو، چشمان ما فقط نتیجه خالص یعنی رنگ را می بینند. بیشتر LED ها با فرکانس 1000 هرتز سوسو می زنند، اما چشم انسان فقط می تواند سوسوهای کندتر از 200 هرتز را تشخیص دهد.

تفاوت بین چراغ های LED RGB و RGBW چیست؟
یک LED استاندارد RGB از 3 دیود رنگی استفاده می کند، از طرف دیگر RGBW از 4 دیود استفاده می کند که دیود اضافی یک دیود سفید است این دیود سفید نور سفید خالص را تولید می کند، بنابراین زمانی که به رنگ سفید نیاز دارید، فقط دیود سفید کار می کند. بقیه 3 تا زمانی که به رنگ ها نیاز دارید وارد عمل می شوند. اینجاست که LED های RGBW واقعا می درخشند! یک LED RGBW می تواند علاوه بر تمام رنگ هایی که نور RGB تولید می کند، رنگ های پاستلی روشن نیز تولید کند. علاوه بر این، و مهمتر از آن، با توجه به LED سفید CRI بالا، خروجی نور RGBW برای روشنایی کار یا حالت مناسب است و می توانید اشیا را به خوبی ببینید.

LED RGBW همچنین می تواند دمای رنگ نور تولید شده را تغییر دهد! اگر می خواهید روشنایی کار را داشته باشید، دیودهای سفید و آبی نور را با هم ادغام می کنند تا دمایی خنک ایجاد کنند. اگر می خواهید آرامش داشته باشید، دیودهای قرمز و سفید آن رنگ سفید گرم آشنا را به شما می دهند. اگر به روشنایی یا روشنایی مبتنی بر وظیفه نیاز ندارید، LED اصلی RGB می تواند برای ارائه رنگ و زیبایی شناسی کافی باشد. آخرین تفاوت کلیدی در کیفیت نور سفید تولید شده است. بدیهی است که در LED RGBW، رنگ سفید تولید شده با رنگ سفید خالص‌تر است، در حالی که در RGB، این سه رنگ با هم ترکیب می‌شوند و کمی سفید مایل به آبی ایجاد می‌کنند که می‌تواند ناخوشایند باشد.

چگونه لامپ LED دمای رنگ را تغییر می دهد؟
در مجموع، تنظیم رنگ یک LED نسبتاً ساده است، اما آیا می توان همین را برای تغییر دمای رنگ یک لامپ نیز گفت؟ متأسفانه، آنقدرها هم آسان نیست. ال‌ای‌دی‌ها برای تولید رنگ‌های کلوین خاص تولید می‌شوند، به این معنی که پس از ساخته شدن، دمای رنگ ثابت است و نمی‌توان آن‌ها را تغییر داد. نورهای گرم تاثیر آرامش بخشی دارند و نورهای آبی به هوشیار نگه داشتن ما کمک می کنند. بنابراین این ناامید کننده است، زیرا برخی از مناطق خانه هم برای آرامش و هم برای تمرکز استفاده می شود. شما نمی توانید بهترین های هر دو دنیا را داشته باشید.

خوشبختانه، سازندگان از این وضعیت قدردانی کرده اند و وسایل ال ای دی را با تغییر دمای رنگ ابداع کرده اند. این وسایل ترکیبی از دو مجموعه تراشه LED، دمای سرد و گرم است که کاربران می توانند به طور متناوب آنها را تغییر دهند. برای درک بهتر نحوه عملکرد LED های تغییر دما، به این ویدیوی SIRS-Electronics نگاهی بیندازید:

آیا می توانید رنگ های لامپ را جایگزین کنید؟
علیرغم اینکه فناوری نسبتاً ساده است، سفارشی کردن LEDهای تغییر رنگ دشوار است. بیایید آن را تجزیه کنیم.

اولا، دو نوع LED رنگی وجود دارد: تک رنگ و چند رنگ. به عنوان مثال، اگر LED همیشه یک رنگ قرمز ثابت باشد، گنجاندن دیودهای سبز و آبی در داخل بدنه بیهوده خواهد بود. از آنجایی که آنها همیشه خاموش بودند. این بدان معنی است که تغییر رنگ LED های تک رنگ از نظر فیزیکی غیرممکن است زیرا اجزای مورد نیاز را ندارند.

از طرف دیگر، اکثر LED های رنگی شامل هر سه دیود رنگی اصلی هستند. آنها ممکن است بتوانند از رنگ های مختلف عبور کنند، اما ترکیبات توسط سازنده LED ها از پیش تعیین می شود.

رنگی که نور می تواند ساطع کند توسط یک کامپیوتر کوچک روی برد کنترل می شود. تا زمانی که به این رایانه دسترسی نداشته باشید، بعید است که بتوانید رنگ LED های خود را سفارشی کنید. با این وجود، در طول سال گذشته، LED های هوشمند محبوبیت زیادی پیدا کرده اند. این فناوری نوآورانه به شما امکان می دهد رنگ چراغ های LED را از طریق کنترل از راه دور یا برنامه تلفن هوشمند کنترل کنید.

آیا می توانید LED سفید استاندارد را به RGB تبدیل کنید؟
بنابراین، شما ایده ای برای راه اندازی گوشه دنج خود دارید و فکر می کنید چند نوار LED در انبار دارید. متأسفانه، به نظر می رسد، آنها ساده سفید هستند!

آیا می توانید آنها را به صورت RGB درآورید و به نوعی رنگ دریافت کنید؟

متاسفانه نه. همانطور که قبلاً گفتم، به جز چند سمباده و رنگ آمیزی بداهه در هک های خانگی، نمی توانید LED تک رنگ سفید معمولی خود را به LED سه رنگ RGB تغییر دهید. اما اجازه ندهید که شما را دلسرد کند، زیرا این یک فرصت عالی برای انجام کارهای نقاشی DIY روی لامپ ها با بچه هایتان است.

کلمات پایانی
با این وجود، فناوری پشت لامپ های LED تغییر رنگ به طرز شگفت آوری ساده است. این افکت رنگی مخصوص LED ها است و نمی توان آن را روی لامپ های هالوژن سنتی یا رشته ای اعمال کرد. بنابراین جای تعجب نیست که LED ها به طور فزاینده ای محبوب می شوند و به تدریج در مجموعه ای از دستگاه ها ادغام می شوند. نظر شما در مورد LED های رنگی چیست - آیا آنها را به خانه خود معرفی می کنید یا آنها را در اتاق زیر شیروانی با تزئینات کریسمس و هالووین نگه می دارید؟