Почему RGB или двухцветные светодиоды не могут давать приличный желтый цвет?

У меня есть несколько разных RGB-светодиодов и двухцветные красные / зеленые светодиоды от разных поставщиков.

Я считаю, что с соответствующими резисторами они могут производить идеальный оранжевый и голубой; и едва приемлемый пурпурный. Одна вещь, которую они не могут произвести, это терпимый желтый цвет. Это выглядит ужасно.

Учитывая, что наши глаза видят желтый просто как сочетание красного и зеленого; и учитывая, что телевизоры и компьютерные мониторы успешно ежедневно отображают прекрасный желтый цвет, используя не более чем красные и зеленые пиксели; почему мои светодиоды совершенно не способны на этот подвиг? Я попытался найти ответы в поисках и выдохся.

Конечно, у каждого цвета будет свое прямое напряжение, но я учел это, предоставляя разные сопротивления; или, в некоторых случаях, регулируемые сигналы ШИМ. Но независимо от того, как я изменяю количество красного и зеленого, ни в коем случае не получается приличный желтый.

К сожалению, из-за ограничений камер я не могу дать реалистичную иллюстрацию жалкого желтого цвета, который они производят. Но достаточно сказать, что это болезненный, неприятный цвет.

Теперь, может быть, у меня просто светодиоды низкого качества. Но все же любой оттенок желтого должен быть возможен из правильного соотношения красного и зеленого. Даже если зеленый уже немного смещен в красный цвет, конечно, мне просто нужно его меньше?

Скорее всего, из-за короткой длины волны вашего зеленого светодиода, а не такого монохроматического зеленого цвета, как вы могли бы ожидать (координаты x и y ближе к центру). Если вы посмотрите на кривую CIE 1931 и нарисуете свои красные и зеленые координаты x и y (перечисленные в техническом описании от серьезных производителей, в противном случае примите чистую длину волны на внешнем ободе или слегка сдвиньте ее), вы будете использовать только цвета в состоянии производить по этой линии. Для RGB это то же самое, но вместо этого вы формируете треугольник, и вы можете смешивать цвета только внутри этого треугольника.

Желтый цвет здесь непрост, потому что вам нужно, чтобы ваш зеленый был почти желтым, чтобы иметь возможность смешивать зеленый и красный с хорошим желтым, после чего вы пожертвовали большим количеством зеленого и голубого цветов. Что еще хуже, разброс производства в зеленых светодиодах очень высок по сравнению с другими цветами, поэтому он будет отличаться, если вы не откалибруете каждый из них, по крайней мере, от партии к партии.

Прошу прощения за мои навыки рисования здесь, но позвольте мне привести три примера. «Оптимизированный желтым» RGB-светодиод будет иметь большую длину волны для зеленого светодиода, но вы пропускаете большую область голубого, голубого и сине-зеленого цветов:

Оптимизированный для голубого цвета светодиод RGB имеет небольшую длину волны на зеленом светодиоде и будет жертвовать желтыми цветами, чтобы получить хороший голубой.

По этой причине существуют коммерческие светодиоды RGBA (A для янтаря, спасибо за указание на Ilmari Karonen), и в этот момент у вас будет трапеция (спасибо Wildcard!) С четырьмя точками, в которых вы можете нарисовать все цвета внутри, за дополнительную плату: еще один светодиод и соответствующий канал драйвера.

Это даже немного хуже, чем указывает Винни:

Зеленые светодиоды привередливы. Одним из результатов является то, что зеленые светодиоды излучают в более широком распределении длин волн, а не почти как лазерная одиночная длина волны. И когда вы отображаете этот диапазон зеленых на цветовое пространство xy, вы больше не находитесь в спектральном локусе. Так что даже ваш оптимизированный для желтого цвета индикатор RGB может оказаться не так близко к желтому, как вы надеетесь.

От чего красный? О цветности оранжево-красных светодиодов на основе InGaN / GaN :

Для тех, кто постоянно замечает, что их светодиодные мониторы могут показывать приятный желтый цвет, ваш светодиодный монитор почти наверняка не использует три цвета светодиодов. Вместо этого он будет использовать белые светодиоды и цветные фильтры, а белые светодиоды получают желтый цвет от люминофора вместо запрещенной зоны полупроводника.