Rəngli və RGB LED-lər rəngi necə yaradır

Rəngli LED rəngi boya ilə deyil, yarımkeçiricinin özü ilə yaradır. RGB lampalar isə üç əsas rəngi qarışdırır. Hər iki üsulun necə işlədiyini və məhdudiyyətlərini izah edirik.

Ağ LED lampanın işığı ilə rəngli lampanın işığı arasında fərq yalnız çalarda deyil, işığın yaranma yolundadır. Közərmə lampasında rəngli işıq almaq üçün kolbanı boyamaq kifayət idi: ağ işığın lazımsız hissəsi sadəcə udulurdu. LED isə çox vaxt lazım olan rəngi birbaşa yaradır. Bu fərq rəngli işığın həm səmərəliliyini, həm də görünüşünü müəyyən edir.

Tək rəngli LED: rəng materialdadır

LED yarımkeçirici kristaldır. Ondan cərəyan keçəndə elektronlar daha aşağı enerji səviyyəsinə keçir və fərq işıq kvantı şəklində ayrılır. Bu enerji fərqi — «qadağan zonanın eni» — kristalın kimyəvi tərkibi ilə müəyyən olunur. Enerji nə qədər böyükdürsə, işığın dalğa uzunluğu bir o qədər qısa olur, yəni rəng göy tərəfə sürüşür.

Praktikada fərqli rənglər üçün fərqli material ailələri işlədilir. Göy və yaşıl LED-lər əsasən indium-qallium-nitrid əsasında, qırmızı, narıncı və sarı-kəhrəba LED-lər isə alüminium-indium-qallium-fosfid əsasında hazırlanır. Tərkibdəki nisbətləri dəyişməklə eyni ailə daxilində çaları tənzimləmək olur.

Belə LED-in işığı dar spektrli olur — o, demək olar ki, təmiz bir rəng buraxır. Buna görə tək rəngli LED çox doymuş, «parlaq» rəng verir və rəngli filtrə ehtiyac yoxdur.

Ağ və pastel çalarlar: fosforun rolu

Ağ LED-lərin əksəriyyəti əslində göy LED-dir. Kristalın üstünə sarımtıl fosfor qatı çəkilir: göy işığın bir hissəsi fosfordan keçərək sarı-yaşıl və qırmızıya çevrilir, qalan göy işıqla qarışır və göz bunu ağ kimi qəbul edir.

Eyni prinsip rəngli işıq üçün də istifadə olunur. Bəzi rəngli LED-lər — məsələn, bəzi yaşıl və kəhrəba variantları — fosforla çevrilmiş işıq verir. Onların spektri tək rəngli LED-dən genişdir, rəng bir az yumşaq görünür. Bundan başqa, ucuz həll kimi ağ LED-in qarşısına rəngli diffuzor qoyulmuş lampalar da olur; bu halda işığın bir hissəsi udulur və lampa eyni gücdə daha sönük yanır.

RGB: üç rəngdən minlərlə çalar

RGB lampada bir modulda üç ayrı kristal olur: qırmızı, yaşıl və göy. Göz rəngi üç növ reseptorla qəbul etdiyi üçün bu üç əsas rəngi müxtəlif nisbətlərdə qarışdırmaq geniş çalar palitrası yaradır. Bu, əlavə (additiv) qarışdırmadır:

• qırmızı və yaşıl birlikdə sarı kimi görünür;
• yaşıl və göy — mavi-firuzəyi;
• qırmızı və göy — bənövşəyi-çəhrayı;
• üçü birlikdə — ağa yaxın işıq.

Hər kanalın parlaqlığı adətən PWM (impuls-en modulyasiyası) ilə idarə olunur: LED saniyədə çox dəfə yanıb-sönür, «yanıq» vaxtın payı parlaqlığı müəyyən edir. Tezlik kifayət qədər yüksək olanda göz bunu sabit işıq kimi görür, aşağı olanda isə titrəmə və telefon kamerasında zolaqlar yarana bilər.

Üç rəngin qarışığından alınan «ağ» işıq gözə ağ görünsə də, spektrində boşluqlar olur. Belə işıqda əşyaların, dərinin, yeməyin rəngi təhrif olunur. Buna görə daha yaxşı modellərdə dördüncü, ayrıca ağ kristal əlavə olunur — RGBW adlanan belə lampalar həm rəngli, həm də normal ağ işıq verə bilir.

Niyə rəngli işıq sönük görünür

Eyni güclü ağ və rəngli lampanı yanaşı yandıranda rəngli olan, xüsusən göy və ya dərin qırmızı, çox vaxt sönük görünür. Bunun iki səbəbi var.

Birincisi, gözün həssaslığı. İnsan gözü gündüz şəraitində ən çox yaşıl-sarı işığa həssasdır, spektrin kənarlarına — göy və dərin qırmızıya — isə xeyli az. Lümen vahidi məhz bu həssaslığı nəzərə alır, ona görə eyni enerjili göy işığın lümeni yaşıl işığınkından az çıxır.

İkincisi, işığın paylanması. Ağ işıq otağın bütün səthlərindən əks olunur. Rəngli işıq isə öz rəngindən fərqli səthlərdə udulur: qırmızı işıq altında göy divar demək olar ki, qara görünür.

Rəngli işığı harada və necə işlətmək

Rəngli və RGB işıq əsas işıqlandırma üçün deyil, əhval və vurğu üçündür. Praktik tövsiyələr:

• oxumaq, yemək hazırlamaq, iş masası üçün ağ işıq saxlayın, rəngli işığı əlavə mənbə kimi düşünün;
• bayram bəzəyi, bar piştaxtası, vitrin, fasad detalları rəngli işığın ən uyğun yerləridir;
• işığın düşdüyü səthin rəngini nəzərə alın — ağ və açıq səthlər rəngi daha yaxşı göstərir;
• RGB lampanın ayrı-ayrı kristalları yaxından baxanda kənarlarda rəng haşiyəsi yarada bilər; diffuzorlu, matlı modellər rəngi daha bərabər qarışdırır;
• uşaq otağında gecə işığı kimi isti, zəif çalarlar seçin, sərt göy işıq yuxudan əvvəl yaxşı seçim deyil.

Zaferoğlu Elektrik-in Zəfər İşığı kataloqunda ağ işıqlı LED lampalarla yanaşı dekorativ məqsədlər üçün rəngli lampa da təqdim olunur.