Desde a sua invenção no século XIXo século, o modelo de cores RGB foi utilizado por todas as gerações de tecnologia de exibição, desde as TVs CRT na década de 1980 até Visores de LED. Entender o esquema de cores RGB permitirá que você reconheça como as cores na tecnologia de exibição são geradas.
Para várias indústrias como publicidade, mídia, cinema e entretenimento, a produção precisa de cores usando displays de alta qualidade se tornou essencial. Este artigo permitirá que você compreenda como o RGB é usado para criar milhões de cores e como a tecnologia de display o utiliza.
O que é RGB?
RGB é um esquema de cores que opera sobre o conceito de três cores primárias: vermelho, azul e verde. O princípio aqui é que, ao misturar essas cores em diferentes combinações, uma cor totalmente nova é gerada. Como um modelo de cor aditiva, esse sistema utiliza feixes de luz dessas três cores em várias intensidades e as sobrepõe. Dessa maneira, uma ampla variedade de cores de todo o espectro de luz visível é possível.
Quando a intensidade dos feixes de luz vermelha, azul e verde é mínima, eles se misturam para emitir a cor preta. Por outro lado, quando a intensidade dos feixes de luz vermelha, azul e verde é máxima, eles se misturam para emitir a cor branca. O modelo de cor RGB tem 256 valores possíveis de intensidade para cada raio de luz. Isso significa que um agregado de mais de 16 milhões de cores pode ser produzido pela mistura desses feixes.
Como funciona o RGB
O esquema de cores RGB é aditivo por natureza. Isso significa que as cores são criadas por meio da superposição de luz. Quando a luz de diferentes comprimentos de onda interage, o comprimento de onda resultante corresponde a uma cor completamente nova. Por exemplo, se os feixes de luz têm intensidade 0, nenhuma cor é formada e o preto é emitido. Por outro lado, se os feixes de luz têm intensidade máxima, então eles se combinam para emitir luz branca.
A razão pela qual as cores vermelha, verde e azul são escolhidas neste sistema é por causa da composição do olho humano. A luz que incide na retina do olho estimula diferentes células cone, o que nos faz perceber cores. As cores vermelha, verde e azul maximizam a diferença na resposta dessas células cone. Elas criam o maior triângulo de cores possível, resultando assim em um amplo espectro de luz visível.
Componentes do módulo LED RGB
Os módulos LED RGB são blocos de construção individuais, sendo o mais comum o Módulo LED RGB P10 para telas de LED de 10 mm. Separadamente, são unidades autônomas que compõem os painéis de uma tela de LED. Cada um desses módulos é composto por uma matriz de LEDs vermelhos, verdes e azuis dispostos em formato de pixel, juntamente com um circuito driver, limitador de corrente resistores e um pino negativo para o cátodo comum. Cada módulo de LED é projetado para funcionar individualmente e dissipadores de calor são fornecidos para evitar o superaquecimento dos LEDs.
Contas de lâmpada LED vermelhas
As contas de LED vermelhas são usadas para produzir a cor vermelha ou âmbar em um pixel. Elas diferem em alguns aspectos das outras contas coloridas. Por exemplo, em termos de consumo de energia, eles fornecem alto brilho e intensidade em suprimentos ainda mais baixos. Isso naturalmente os torna uma parte importante do processo de mistura de cores em dispositivos de exibição e placas de iluminação. O comprimento de onda para operar esses LEDs está na faixa de 620 a 740 nm, e o material adequado para essa faixa de comprimentos de onda é o fosfeto de alumínio, índio e gálio.
Contas de lâmpada LED verde
As contas de lâmpada LED verde fornecem o componente de cor verde para a mistura de cores LED. Isso permite que cores importantes como o amarelo sejam produzidas. Embora tenham alta eficiência luminosa e brilho, elas consomem mais energia do que as contas de lâmpada LED vermelhas. Elas também são sensíveis à corrente. Ao empregar materiais semicondutores como nitreto de índio e gálio, elas são capazes de produzir o comprimento de onda necessário para a luz verde entre a faixa de 495 a 570 nm.
Contas de lâmpada LED azul
O componente azul da luz é fornecido pelas contas de lâmpada LED azuis. LEDs azuis consomem mais energia do que LEDs verdes ou vermelhos, no entanto, como resultado, eles podem ser iluminados ou escurecidos mais do que qualquer um deles. A cor azul cria contraste nas imagens. A faixa de comprimento de onda necessária para LEDs azuis é de 450 a 495 nm, que é fornecida por material semicondutor como nitreto de gálio (GaN) ou carboneto de silício (SiC).
Três tipos de displays LED RGB
Vários componentes estão envolvidos na fabricação de um display LED RGB. Os componentes principais incluem contas de lâmpada LED, Módulos de display LED, chip de driver e o placa de circuito, que são alojados dentro da placa da unidade LED. Vale a pena notar que diferentes tipos de displays LED RGB usam diferentes números de contas LED.
A placa de controle contém o sistema de controle do display, que é responsável por receber sinais de imagem da CPU e ligar os LEDs para exibir essa imagem. Além disso, vários tipos de cabos são usados, como linhas de transmissão, linhas de dados e linhas de energia, para transportar diferentes tipos de sinais no circuito do display.
Cor única
Visores LED de cor única Use lâmpadas de uma única cor para gerar imagens, textos e gráficos. Existem muitos tipos de displays de LED monocromáticos, e os mais comuns são o vermelho e o branco.
Os displays de LED de cor única são geralmente usados para aplicações externas, três tipos de revestimentos anti-pintura são aplicados para proteger contra poeira e corrosão. Além disso, cola é usada para tornar esses displays de LED à prova d'água.
Cor dupla
Visores LED de duas cores usam lâmpadas de duas cores, geralmente vermelha e verde, para gerar uma variedade maior de cores do que telas monocromáticas. Essas telas de LED podem ser usadas para uma ampla variedade de aplicações internas ou externas, dependendo do pixel pitch, ou seja, do espaçamento entre os pixels.
Para aplicações externas como Sinalização empresarial LED, um maior pitch de pixel e uma resolução menor são usados, enquanto que para aplicações internas um menor pitch de pixel e, portanto, uma resolução maior são usados.
Cor total (RGB)
Em displays LED coloridos, cada pixel – de imagem ou imagem O elemento é dividido em três subpixels, cada um dos quais é um LED com seu próprio chip de controle. Controlando a cor de cada pixel individualmente, o display pode produzir uma ampla variedade de cores.
Ao ajustar o pixel pitch de acordo com o ângulo de visão e a distância, imagens de alta qualidade podem ser obtidas. Telas de LED coloridas são geralmente usadas para aplicações de resolução mais alta, como sistemas de publicidade, mídia e entretenimento.
Vantagens e desvantagens dos displays LED RGB
Vantagens
1. A maioria dos dispositivos de exibição modernos, como celulares, tablets, TVs e monitores RGB LED display suportam o modelo de cor RGB como seu espaço de cor base. Ele é facilmente integrado em sistemas de exibição.
- Devido à sua representação numérica de intensidade de cor de 0 a 255 e seus métodos de mistura de cores amigáveis à aritmética, o modelo RGB é adequado para computadores. Unidades de processamento gráfico e pixels são otimizados de acordo com o modelo RGB.
- O esquema de cores RGB resistiu ao teste do tempo, foi usado em todas as gerações de tecnologia de exibição. De TVs CRT a LCD para LEDs e OLEDs, a cor RGB tem sido consistentemente o método preferido para gerar cores.
4. A facilidade de implementação do esquema de cores RGB significa que ele é usado tanto para displays de alta quanto de baixa resolução. Portanto,
Desvantagens
- No modelo de cor RGB, as cores geradas dependem dos parâmetros de exibição, como gama de cores, calibração e tipo de tela. Isso significa que as cores são dependentes do dispositivo e não transferíveis.
- Embora o esquema RGB simplifique a representação de cores para computadores, ele falha em um aspecto fundamental: linearidade. O modelo RGB descreve as cores de forma aritmética linear, no entanto, a percepção humana real de cor e brilho não é linear. Portanto, o modelo RGB falha em representar a cor como ela é percebida por nós na vida real.
- Como o sistema RGB trabalha com a intensidade da luz em vez de sua tonalidade, ele não é adequado para identificação de cores. Outros sistemas como CIEL e HSL são mais adequados para identificação de cores.
Conclusão
Embora o princípio por trás do modelo de cor RGB seja direto, ele é capaz de produzir milhões de cores em brilho variável. É também o modelo de cor mais versátil, com quase toda a tecnologia de exibição moderna executando-o. Entender o modelo RGB não é apenas um exercício científico interessante, é uma visão de como as cores funcionam em computadores. À medida que a tecnologia de exibição evolui nos reinos de entretenimento, educação, comércio e publicidade, o modelo RGB continua sendo um componente central nela.
