Tại sao chỉ có đèn LED RGB và RGBW, nhưng không có chip nào có nhiều chip bên trong một vỏ?

Trong một chủ đề khác , câu hỏi nổi lên, trong đó các đèn LED có 5 hoặc nhiều màu sắc khác nhau trở lên. (Kudos to Brian Drumond) Bối cảnh như sau:

Đèn LED RGB rất phổ biến để tạo hiệu ứng ánh sáng đầy màu sắc. Trên thực tế, do ba loại thụ thể trong mắt người hầu như mọi màu sắc có thể chúng ta cảm nhận được đều có thể được tạo ra bằng đèn LED màu đỏ, xanh lục và xanh lam mặc dù đèn LED chỉ có thể tạo ra một phần rất phân tách của phổ nhìn thấy. Với ba màu thậm chí có thể, cung cấp một tỷ lệ hỗn hợp hoàn hảo, để tạo ra ánh sáng được coi là một màu trắng tinh khiết. Tầm nhìn của con người không thể nhận ra các nguồn sáng khác nhau nếu chúng kích thích ba hình nón cảm nhận màu sắc trong mắt ở cùng cấp độ. Hiệu ứng này được gọi là metamerism.

Tuy nhiên, con người có thể cảm nhận rất rõ chất lượng của các nguồn sáng khi ánh sáng bị phản xạ bởi các bề mặt hoặc vật thể màu. Bởi vì sự phản xạ ánh sáng trên các bề mặt màu có hiệu quả là sự nhân lên của phổ ánh sáng với phổ thuyên giảm của các sắc tố. Phổ phát xạ khác nhau rất lớn đối với các nguồn ánh sáng trắng khác nhau.

Để cắt ngắn một câu chuyện dài: Ánh sáng trắng từ đèn LED RGB là một mớ hỗn độn. Nếu bạn cố gắng sử dụng nó cho mục đích chiếu sáng chung, màu sắc của tác phẩm nghệ thuật sẽ bị giảm xuống thành màu xám nhạt và da người trông giống như ong nổi trong ao khai thác trong một tuần.

Đèn LED trắng có chip màu xanh và lớp chuyển đổi tạo ra ánh sáng tốt hơn đáng kể để chiếu sáng nhưng không thể điều chỉnh để tạo ra ánh sáng với nhiệt độ màu khác nhau chứ đừng nói đến màu thuần khiết.

Mặc dù có một số đèn LED với chip màu trắng và ba chip màu trong một vỏ, những loại này thường có xu hướng không giải quyết việc hiển thị màu tốt hơn nhưng để có thông lượng phát sáng cao hơn ở ánh sáng trắng.

Vì vậy, câu hỏi với một số từ bổ sung là:

Tại sao không có đèn LED đa kênh (5 chip trở lên) để sản xuất ánh sáng với độ hoàn màu cao hơn?

Một câu trả lời cho câu hỏi này bao gồm hai phần. Đầu tiên là một câu hỏi.

Việc sử dụng đèn LED đa sắc trong nhà ở chung là gì?

Mục đích của việc kết hợp các chip màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương trong vỏ đèn LED thông thường là tạo ra nguồn sáng có khả năng tạo ra bất kỳ màu nào từ một pixel rõ ràng. Điều này là cần thiết trong hai trường hợp:

1. Để tạo các pixel như trong dải LED hoặc màn hình LED với độ phân giải cao.
2. Để tạo ra một nguồn ánh sáng có thể điều chỉnh cho quang học không hình ảnh.

Đối với mục đích thứ hai, thông thường các động cơ ánh sáng COB được sản xuất, bởi vì vỏ được sử dụng cho hầu hết các đèn LED RGB chỉ có khả năng hạn chế để loại bỏ năng lượng nhiệt.

Độ tương phản màu cao hơn là cần thiết khi chiếu sáng một bề mặt lớn hơn. Chỉ khi một thông lượng đáng kể được sử dụng để chiếu sáng nhiều hoặc ít các vật thể hoặc bề mặt đồng nhất với màu sắc riêng biệt và khác nhau. Các màu sắc khác nhau phản chiếu ánh sáng trắng đòi hỏi một nguồn sáng có chỉ số hoàn màu cao được hiển thị, chẳng hạn như ánh sáng ban ngày hoặc ánh sáng sợi đốt.

Những gì cần thiết để tạo ra ánh sáng trắng với khả năng hiển thị màu tăng?

Để tạo ra ánh sáng có thể sử dụng để chiếu sáng nói chung, dù sao cũng cần phải có etendue cao hơn, bởi vì người ta thường muốn một ánh sáng đồng nhất không có bóng cứng. Tức là ánh sáng cho GI phải được trộn lẫn và khuếch tán, vì vậy người ta cũng có thể sử dụng vỏ chip đơn. Điều này mở ra khả năng cho một OEM chọn các chip mà anh ta cần riêng lẻ.

Nhưng tại sao không thể tìm thấy sự kết hợp hữu ích nhất của chip để đưa chúng vào một ngôi nhà chung?

Mức độ tự do tăng theo cấp số nhân với số lượng đèn LED ngày càng tăng. Đối với mỗi chip bạn thêm vào, bạn phải chọn một thùng có bước sóng chiếm ưu thế và tạo ra dòng thông lượng. Hơn nữa, có một loạt các thông số khác liên quan đến mỗi khuôn để chọn cho một nhà ở chung, nhiều trong số đó phụ thuộc vào nhiệt độ.

Bây giờ hãy tưởng tượng một công ty sản xuất đèn LED đã dành một khoảng thời gian đáng kể để xây dựng một ngôi nhà 6 cánh có thể tạo ra ánh sáng trắng ở mức 4000K với tất cả các giá trị R (1-14) trên 90. Khiếu nại đầu tiên mà nhà sản xuất sẽ nghe thấy là: "Tại sao tôi không thể có được cùng cho màu đỏ thuần như tôi nhận được cho màu trắng? Không thể trải qua toàn bộ gam màu với thông lượng có thể sử dụng được!" Thứ hai có lẽ là: "Tôi chỉ cần màu trắng ở mức 2700 K và một số màu khác. Tại sao tôi phải trả tiền cho một con chip màu xanh đậm bổ sung mà tôi không thực sự cần?"

Một vỏ đèn LED chứa nhiều khuôn đơn sắc hơn mức cần thiết để tạo ra các giá trị tristimulus độc lập giống như một con dao quân đội Thụy Sĩ với công cụ. Nhưng bạn không mang theo đèn LED này trong túi để tự do tổng hợp phổ bất cứ nơi nào bạn đi. Một đèn LED sẽ luôn được gắn trên PCB để thực hiện một mục đích cụ thể. Bạn sẽ không có một con dao quân đội Thụy Sĩ trong nhà bếp của bạn trong một ngăn kéo để cắt ham. $8^n$

Vì vậy, những gì họ sử dụng sau đó để tạo ra ánh sáng với độ hoàn màu cao hơn?

Một cách kinh tế để có được ánh sáng với độ hoàn màu cao hơn là sử dụng chip LED trắng (về cơ bản là chip LED màu xanh hoặc tia cực tím được phủ hóa chất để chuyển đổi ánh sáng xanh thành hỗn hợp liên tục của ánh sáng xanh, vàng và đỏ). Do một lượng nhỏ các chất phốt pho cần thiết để chế tạo đèn LED trắng, về mặt kinh tế có thể sử dụng các chất lượng cao tạo ra ánh sáng trắng với CRI là 90 (R1-R8) ngay từ đầu. Hai chip có CCT khác nhau (nhiệt độ màu tương quan) có thể được sử dụng để tạo nhiệt độ màu tùy ý cho cái gọi là "màu trắng có thể điều chỉnh" trong khi vẫn duy trì độ hoàn màu cao.

Để đạt được chất lượng ánh sáng cao hơn, người ta sẽ thêm các chip LED màu, nhưng không phải là các màu đỏ, xanh lục và xanh lam phổ biến, bởi vì phổ của chúng đã là một phần của phổ của các màu trắng. Để đạt được độ hoàn màu cao hơn, người ta phải đóng các khoảng trống trong quang phổ còn lại của đèn LED trắng. Những khoảng trống này là vết lõm màu lục lam và độ dốc màu đỏ xa. Để lấp đầy chúng, bạn cần đèn LED màu lục lam và đèn LED màu đỏ xa. Trong khi đèn LED màu đỏ xa đi kèm với nhiều bước sóng khác nhau, đèn LED màu lục lam khó khăn hơn để có được do các vấn đề epit Wax. Vì vậy, hầu hết các giải pháp với kết xuất màu cao đều sử dụng kết hợp màu xanh năng lượng thấp và màu xanh lá cây năng lượng cao để thu hẹp khoảng cách màu lục lam.

Rõ ràng là khá khó khăn để chọn một vài người chết cho một mục đích duy nhất. Vấn đề hơn là xây dựng một nhà ở 6 hoặc 7 "phổ quát" mà không làm cho nó không thể sử dụng được hoặc quá đắt đối với 70% tất cả các khách hàng có thể - chứ đừng nói đến vấn đề nhiệt mà bạn gặp phải khi tích lũy quá nhiều thành phần độc lập về điện vào một vỏ.

Một quan điểm khác - không có gì mâu thuẫn với câu trả lời của Ariser - là chi phí cận biên so với RGB hoặc RGBW hoặc đơn giản là đèn LED trắng dựa trên phốt pho đủ cao để thị trường đại chúng thích các giải pháp rẻ hơn ... ngày nay.

Thị trường chuyên gia - có lẽ những người coi CRI là 90 ở mức tối thiểu hoặc khăng khăng muốn mang mọi thứ ra ngoài để xem chúng thực sự trông như thế nào - có thể áp dụng các giải pháp tùy chỉnh, bất kể chi phí là bao nhiêu.

Nhưng nếu giá của đèn LED màu lục lam giảm, (cách đèn LED màu xanh không còn 10 bảng mỗi cái) hoặc các công nghệ khác làm giảm chi phí cận biên, điều đó có thể xảy ra đơn giản vì không tiết kiệm chi phí từ giải pháp kém hơn.

Các thiết bị RGBWA tồn tại. Chúng có sẵn rộng rãi cho ánh sáng sân khấu LED, chính xác bởi vì nó giải quyết vấn đề nhận được "màu trắng ấm".

Tất nhiên, thực tế là các gói ít phổ biến hơn và đắt hơn so với RGB hoặc RGBW có nghĩa là đồ đạc sử dụng chúng đắt hơn. Như với hầu hết mọi thứ, bạn trả tiền cho chất lượng! Vẫn và tất cả, họ chắc chắn ở ngoài đó.