CMYK как альтернатива RGB является отражательной моделью и поэтому не подходит для выравнивания изображений на мониторах. Например, монитор компьютера или планшета использует для кодирования технологию RGB, в то время как принтер работает в цветовом пространстве CMYK.
Характеристика RGB светодиода
Подсветка, меняющая цвет, впечатляет. Используется для рекламных объектов, декоративного освещения архитектурных объектов, на различных представлениях и массовых мероприятиях. Одним из способов реализации такого освещения является использование трехцветных светодиодов.
Обычные светоизлучающие полупроводниковые приборы имеют один p-n контакт в корпусе или образуют сетку из нескольких одинаковых контактов (технология COB). Это позволяет в любой момент времени получить один цвет либо непосредственно путем рекомбинации основных носителей, либо путем вторичной подсветки люминофора. Вторая технология предложила разработчикам широкий спектр возможностей по выбору цвета свечения, но устройство не может менять цвет излучения во время работы.
RGB-светодиод содержит три p-n-перехода в одном корпусе с различными цветами свечения:
- Красный,
- Красный, красный, зеленый;,
- Синий.
Аббревиатура английского названия каждого цвета дает название этому типу светодиодов.
Виды диодов RGB
Трехцветные светодиоды делятся на три типа, в зависимости от того, как кристаллы соединены в корпусе:
Конструкция светодиода определяет способ управления устройством.
В зависимости от типа объектива светодиод может быть:
- С прозрачной линзой,
- с матовой линзой.
RGB-элементы с прозрачной линзой могут потребовать дополнительных рассеивателей света для создания смешанных цветов. В противном случае могут быть видны отдельные цветовые элементы.
Принцип работы
Принцип работы RGB-светодиодов основан на смешении цветов. Управляемая подсветка одного, двух или трех элементов позволяет получить различное свечение.
Если переключать кристаллы по отдельности, вы получите три соответствующих цвета. Попарное включение позволяет добиться свечения:
- красный+зеленый p-n контакты в конечном итоге дадут желтый цвет,
- синий+зеленый дадут бирюзовый цвет,
- красный+синий дадут фиолетовый.
Если все три элемента включены, получается белый цвет.
Многие другие возможности открываются при смешивании цветов в различных соотношениях. Этого можно достичь, управляя яркостью каждого кристалла в отдельности. Для этого необходимо отдельно регулировать ток, протекающий через светодиоды.
Управление RGB-светодиодом и схема включения
RGB-светодиоды управляются так же, как и обычные светодиоды — путем подачи постоянного напряжения между анодом и катодом и генерирования тока через p-n-контакт. Поэтому необходимо подключить элемент Tricolour к источнику питания через балластные резисторы — каждый кристалл через свой резистор. Это можно рассчитать по номинальному току и рабочему напряжению элемента.
Даже если они объединены в одном корпусе, разные кристаллы могут иметь разные параметры, поэтому их не следует соединять параллельно.
Типовые характеристики для маломощного трехцветного прибора диаметром 5 мм приведены в таблице.
| Красный (R) | Зеленый (G) | Синий (B) | |
| Максимальное прямое напряжение, В | 1,9 | 3,8 | 3,8 |
| Номинальный ток, мА | 20 | 20 | 20 |
Очевидно, что на красном кристалле напряжение в два раза выше, чем на двух других. Параллельное подключение элементов приводит к различной яркости или выходу из строя одного или всех p-n контактов.
Из-за постоянного подключения к источнику питания RGB-элемент не может быть использован в полной мере. В статическом режиме трехцветное устройство работает только как монохромное и стоит гораздо дороже обычного светодиода. Поэтому гораздо более интересным является динамический режим, в котором можно управлять цветом вспышки. Это реализуется с помощью микроконтроллера. В большинстве случаев выходы обеспечивают выходной ток 20 мА, но вы должны каждый раз читать это в спецификации. Светодиоды должны быть подключены к выходам через токоограничивающий резистор. Компромиссным вариантом для питания микросхемы напряжением 5 В является резистор 220 Ом.
Элементы с общими катодами управляются, подавая на выход логическую единицу, с общими анодами — логический ноль. Полярность управляющего сигнала можно легко изменить с помощью программного обеспечения. Светодиоды с отдельными выходами могут быть подключены и управляться по желанию.
Если выходы микроконтроллера не рассчитаны на номинальный ток светодиода, светодиоды должны быть подключены через транзисторные переключатели.
Многие другие возможности открываются при смешивании цветов в различных соотношениях. Этого можно достичь, управляя яркостью каждого кристалла в отдельности. Для этого необходимо отдельно регулировать ток, протекающий через светодиоды.
Аддитивная и субтрактивная цветовые модели RGB и CMYK
Чтобы понять эту модель, следует сравнить ее с другой цветовой моделью CMYK.
Модель RGB является аддитивной. Это означает, что цвета добавляются к черному, образуя новые оттенки. Если света нет вообще, мы получаем черный цвет, то есть темноту, но если мы смешаем красный, синий и зеленый цвета в равных пропорциях, мы получим белый цвет, то есть свет. Простой пример иллюстрирует этот принцип: когда все пиксели на вашем экране работают, он показывает красочное изображение, но как только вы выключаете один пиксель, на его месте появляется черная точка.
Цветовая модель RGB. Источник
Каждый из основных цветов в цветовой системе RGB имеет 256 оттенков. Эти элементы можно отобразить в графическом редакторе в палитре. Например, в Photoshop мятно-зеленый цвет, показанный на изображении ниже, имеет параметры R = 4, G = 255, B = 193.
Параметры для мятно-зеленого цвета в RGB Читайте также
Существует еще одна четырехцветная цветовая схема — CMYK, в которой используются голубой, пурпурный, желтый и черный цвета: Голубой, пурпурный, желтый, ключ. Ки — это другое название черного цвета. В отличие от RGB, CMYK является абстрактным. Если сложить все компоненты цвета, то окончательный цвет будет черным. Это тот же принцип, который используется для традиционных цветов. «Точкой отсчета» является белый цвет, и если исключить из него основные цвета, появляются дополнительные цвета. Вспомните пример с экраном, но повторите эксперимент на бумаге: если смешать все цвета, которые мы имеем на листе, он станет мутным и черным, но без чернил останется белым.
Цветовая модель — CMYK, источник.
Каждый цвет в цветовой модели CMYK характеризуется 4 цифрами. Они указывают на процент базового цвета, который входит в новый цвет. В примере того же мятно-зеленого цвета, который мы обсуждали ранее, процентное содержание голубого составляет 53%, а желтого — 38% в CMYK.
Параметры для мятно-зеленого цвета в CMYK
В профессиональной цветной печати используется модель CMYK, а в дизайне — RGB для отображения на цифровых устройствах (компьютерах, планшетах, смартфонах, телевизорах и т.д.). При печати дизайна в RGB цвета, скорее всего, будут менее яркими и насыщенными, чем на экране. Это происходит потому, что CMYK создает меньше оттенков цвета. Если перенести на него RGB-макет, то яркое, сочное и насыщенное изображение визуально поблекнет. Поэтому печатную продукцию (визитки, брошюры, баннеры, книги, журналы и т.д.) лучше создавать непосредственно в CMYK.
RGB в цифровой технике
RGB является основой для работы электронных устройств, функция которых связана с излучением света. Он создает более яркие цветовые оттенки, благодаря чему изображения лучше смотрятся на дисплеях с подсветкой: Экраны телевизоров и компьютеров, экраны телефонов, цифровые рекламные щиты.
CMYK как альтернатива RGB является отражательной моделью и поэтому не подходит для выравнивания изображений на мониторах. Например, монитор компьютера или планшета использует для кодирования технологию RGB, в то время как принтер работает в цветовом пространстве CMYK.
Дисплеи
Поверхность жидкокристаллических экранов состоит из тысяч пикселей, состоящих из трех источников света. Каждый из этих цветов в определенный момент может стать зеленым, красным или синим. В результате получается яркое изображение — результат смешения цветов, излучаемых маленькими источниками света. Но если посмотреть на включенный экран под увеличительным стеклом, можно увидеть, как они работают: Они становятся светлее и темнее, меняют оттенки и создают образ. Сканеры, фотоаппараты и видеокамеры также используют режим RGB.
Программное обеспечение
В модели RGB используются три числа, которые описывают интенсивность каждого оттенка цвета. Для того чтобы программное обеспечение определило конкретный цвет, оно применяет кодировку RGB в диапазоне от 0 до 255. 0 соответствует наименьшей, а 255 — наибольшей интенсивности оттенка. Для чисто черного цвета программа использует RGB (0, 0, 0), для чисто белого RGB (255, 255, 255), для чисто красного RGB (255, 0, 0), для яркого зеленого RGB (0, 255, 0) и для ярко-синего RGB (0, 0, 255).
Чистый красный цвет в Photoshop
RGB-освещение
Цветовой режим RGB используется для подсветки корпусов системных модулей, наушников, компьютерных мышей и вентиляторов. Игровые компьютеры часто оснащены возможностью синхронизации световых эффектов на оборудовании с игровыми действиями.
RGB-подсветка клавиатуры и системного блока состоит из ленты трехцветных светодиодов, соединенных последовательно и управляемых контроллером. Каждый диод имеет три источника — красный, зеленый и синий. Изменяя интенсивность цветов, они создают значение из определенной части спектра, определяемой контроллером. Это создает дорожки из «бегущих» огней или разноцветных циклов вентилятора.
Эта пленка используется в наружной рекламе, а также при оформлении интерьеров и экстерьеров зданий. Гибко регулируя световые оттенки, вы можете создать желаемое настроение и атмосферу. Например, вы можете включить теплый белый свет для уютного и тихого вечера дома или установить сиреневое освещение для веселой вечеринки.
ISKRA — бесплатная неделя для знакомства с профессиями в сфере дизайна.
Каждый день вы будете получать подарок, который поможет вам узнать больше о профессиях дизайнера, выбрать профессию, которая вам подходит, и узнать о перспективах карьерного роста, в том числе за рубежом.
