2024-01-29
كيفية التحكم في لون مصابيح LED وتحقيق خلط الألوان؟
كيفية التحكم في لون مصابيح LED وتحقيق خلط الألوان؟
حول خلط الألوان المضافة
تستخدم مصابيح LED مصادر إضاءة متعددة للحصول على مجموعة متنوعة من الألوان والشدة. بالنسبة لصناعة الإضاءة للفنون المسرحية، كانت إضافة الألوان المختلطة أمرًا شائعًا. لسنوات عديدة، استخدم الممارسون مصابيح مزودة بمرشحات ألوان لتسليط الضوء على نفس المنطقة في السماء، وهو أمر ليس من السهل التحكم فيه. أول وحدة إنارة ذكية استخدمتها كانت عبارة عن مصباح موجه بثلاثة مصادر للضوء MR16، كل منها مزود بمرشحات حمراء وخضراء وزرقاء. في الأيام الأولى، كانت هذه المصابيح تحتوي على ثلاث قنوات تحكم DMX512 فقط، ولم تكن هناك قناة مستقلة للتحكم في القوة. لذلك من الصعب الحفاظ على اللون كما هو أثناء عملية التعتيم. عادة، يقوم مبرمج مصباح الكمبيوتر أيضًا بإعداد "تغيير لون إطفاء الضوء" من أجل إطفاء المصباح بسهولة.
التحكم في الألوان وتعريفها
إذا لم يستخدم المستخدم قيمة DMX خالصة للتحكم في وحدة الإنارة الذكية، ولكن مع بعض أوضاع التحكم المجردة، فيمكن استخدام قيمة القوة الافتراضية. حتى إذا حددت الشركة المصنعة أن وحدة الإنارة تستخدم ثلاث قنوات DMX، فيمكن تعيين أربعة مقابض للتحكم في وضع التحكم المجرد: قيمة الكثافة وثلاثة معلمات لونية.
لقد كتبت هنا "3 معلمات ألوان" بدلاً من الأحمر والأخضر والأزرق، لأن RGB هي مجرد طريقة واحدة لوصف اللون. هناك طريقة أخرى لوصفها وهي الصبغة والتشبع والإضاءة -HSL (يسميها البعض الشدة أو الخفة، وليس السطوع). وصف آخر هو هوى (تدرج اللون)، والتشبع (التشبع) والسطوع (القيمة) -HSV. غالبًا ما يُشار إلى القيمة أيضًا باسم السطوع، وهو ما يشبه Iumlnance. ومع ذلك، فإن HSL وHSV لهما تعريفات مختلفة جدًا للتشبع. من أجل البساطة، يعرّف المؤلف تدرج اللون بأنه لون والتشبع هو مقدار اللون في هذه المقالة. إذا تم ضبط "L" على 100%، فهو أبيض، و0% أسود، ثم 50% L هو لون خالص بتشبع l00%. بالنسبة إلى "V"، يكون O% باللون الأسود وl00% هو لون خالص، وعند هذه النقطة يجب أن تعوض قيمة التشبع الفرق.
هناك طريقة أخرى فعالة لوصفها وهي CMY، وهي عبارة عن ثلاثة ألوان أساسية وتستخدم الطرح لمزج الألوان. إذا انبعث الضوء الأبيض في البداية، فيمكن استخدام مرشحين للحصول على اللون الأحمر: أرجواني وأصفر؛ يقومون بإزالة المكونات الخضراء والزرقاء للضوء الأبيض، على التوالي. عادةً، لا تستخدم مصابيح LED المتغيرة اللون خلط الألوان بالطرح، لكن هذه لا تزال طريقة فعالة لوصف اللون.
من الناحية النظرية، عند التحكم في مصابيح LED، يجب أن يكون من الممكن ضبط الكثافة وواحد من RGB أو CIMI.HSL أو HSV (هناك بعض الاختلافات بينهما).
لقد كتبت هنا "3 معلمات ألوان" بدلاً من الأحمر والأخضر والأزرق، لأن RGB هي مجرد طريقة واحدة لوصف اللون. هناك طريقة أخرى لوصفها وهي الصبغة والتشبع والإضاءة -HSL (يسميها البعض الشدة أو الخفة، وليس السطوع). وصف آخر هو هوى (تدرج اللون)، والتشبع (التشبع) والسطوع (القيمة) -HSV. غالبًا ما يُشار إلى القيمة أيضًا باسم السطوع، وهو ما يشبه Iumlnance. ومع ذلك، فإن HSL وHSV لهما تعريفات مختلفة جدًا للتشبع. من أجل البساطة، يعرّف المؤلف تدرج اللون بأنه لون والتشبع هو مقدار اللون في هذه المقالة. إذا تم ضبط "L" على 100%، فهو أبيض، و0% أسود، ثم 50% L هو لون خالص بتشبع l00%. بالنسبة إلى "V"، يكون O% باللون الأسود وl00% هو لون خالص، وعند هذه النقطة يجب أن تعوض قيمة التشبع الفرق.
هناك طريقة أخرى فعالة لوصفها وهي CMY، وهي عبارة عن ثلاثة ألوان أساسية وتستخدم الطرح لمزج الألوان. إذا انبعث الضوء الأبيض في البداية، فيمكن استخدام مرشحين للحصول على اللون الأحمر: أرجواني وأصفر؛ يقومون بإزالة المكونات الخضراء والزرقاء للضوء الأبيض، على التوالي. عادةً، لا تستخدم مصابيح LED المتغيرة اللون خلط الألوان بالطرح، لكن هذه لا تزال طريقة فعالة لوصف اللون.
من الناحية النظرية، عند التحكم في مصابيح LED، يجب أن يكون من الممكن ضبط الكثافة وواحد من RGB أو CIMI.HSL أو HSV (هناك بعض الاختلافات بينهما).
حول خلط الألوان LED
يمكن للعين البشرية اكتشاف الضوء بطول موجي يتراوح من 390 نانومتر إلى 700 نانومتر. تستخدم مصابيح LED الأصلية فقط المصابيح الحمراء (حوالي 630 نانومتر) والأخضر (حوالي 540 نانومتر) والأزرق (حوالي 470 نانومتر). وهذه الألوان الثلاثة لا تمتزج مع كل لون تراه العين البشرية. الشكل l عبارة عن منطقة افتراضية لنموذج RGB المقترح استنادًا إلى الطيف المرئي بأكمله.
تقع القمم الثلاثة للمثلث ضمن منطقة مشبعة للغاية باللون الأحمر والأخضر والأزرق. من خلال تغيير الطاقة المنبعثة من كل شريحة LED، يمكنك الحصول على أي لون في التدرج اللوني، ولكن هذه مجرد نظرية، في الواقع، يتأثر تأثير خلط الألوان بالعديد من العوامل. على سبيل المثال، تختلف الأطوال الموجية الدقيقة للأحمر والأخضر والأزرق من مصباح إلى آخر، ويمكن أن يكون هناك اختلافات كبيرة بينهما.
لا يصف التدرج اللوني النغمة فحسب، بل يصف أيضًا الشدة والتشبع. إذا قمت بإجراء بحث سريع في Google عن "colorgamut" (colorgamut)، فسترى دوائر وحلقات ومكعبات وأقماع وحتى أشكال فاكهة، وكلها تحاول إظهار العلاقات ثلاثية الأبعاد لـ HSL.
تقع القمم الثلاثة للمثلث ضمن منطقة مشبعة للغاية باللون الأحمر والأخضر والأزرق. من خلال تغيير الطاقة المنبعثة من كل شريحة LED، يمكنك الحصول على أي لون في التدرج اللوني، ولكن هذه مجرد نظرية، في الواقع، يتأثر تأثير خلط الألوان بالعديد من العوامل. على سبيل المثال، تختلف الأطوال الموجية الدقيقة للأحمر والأخضر والأزرق من مصباح إلى آخر، ويمكن أن يكون هناك اختلافات كبيرة بينهما.
لا يصف التدرج اللوني النغمة فحسب، بل يصف أيضًا الشدة والتشبع. إذا قمت بإجراء بحث سريع في Google عن "colorgamut" (colorgamut)، فسترى دوائر وحلقات ومكعبات وأقماع وحتى أشكال فاكهة، وكلها تحاول إظهار العلاقات ثلاثية الأبعاد لـ HSL.
أضف المزيد من الألوان
مع الابتكار التكنولوجي لمصابيح LED، وانخفاض الأسعار والتغيرات الأخرى، دخل المزيد والمزيد من الشركات المصنعة إلى هذا السوق. يتطلع مصممو الإضاءة بشكل متزايد إلى مصدر الضوء الجديد هذا، كما تتزايد أيضًا متطلبات سطوع وحدات الإنارة وتناسق ألوان التحكم. تم تقديم ألوان LED جديدة مثل الأبيض والعنبر والسماوي والبنفسجي. في البداية، كانت المجموعة الأكثر شيوعًا هي RGBA، والتي أضافت رقائق العنبر. وهذا يجعل شكل التدرج اللوني يشبه المستطيل أكثر من المثلث.
البديل الآخر هو RGBW، الذي يأتي مع مجموعة واسعة من المصابيح البيضاء. هناك مصابيح جديدة تضيف اللون الأبيض والعنبر (RGBAW) فوق RGB.
مع التقدم المستمر لتقنية LED، نجح مصنعو الرقائق أيضًا في إنتاج مصابيح LED ذات اللون الأحمر الداكن والسماوي والأرجواني. تم تطبيق هذه الألوان على نظام الألوان السبعة (الأحمر الداكن والأحمر والعنبر والأخضر والسماوي والأزرق والأرجواني)، وبالتالي توسيع نطاق الألوان وتزويد المصممين بمزيد من الألوان.
قد يكون التحكم في عدد كبير جدًا من الرقائق أمرًا شاقًا؛ يمكن لمجموعات مختلفة من قوة كل شريحة الحصول على نفس نقطة اللون في مساحة اللون.
البديل الآخر هو RGBW، الذي يأتي مع مجموعة واسعة من المصابيح البيضاء. هناك مصابيح جديدة تضيف اللون الأبيض والعنبر (RGBAW) فوق RGB.
مع التقدم المستمر لتقنية LED، نجح مصنعو الرقائق أيضًا في إنتاج مصابيح LED ذات اللون الأحمر الداكن والسماوي والأرجواني. تم تطبيق هذه الألوان على نظام الألوان السبعة (الأحمر الداكن والأحمر والعنبر والأخضر والسماوي والأزرق والأرجواني)، وبالتالي توسيع نطاق الألوان وتزويد المصممين بمزيد من الألوان.
قد يكون التحكم في عدد كبير جدًا من الرقائق أمرًا شاقًا؛ يمكن لمجموعات مختلفة من قوة كل شريحة الحصول على نفس نقطة اللون في مساحة اللون.
كيفية التحكم في هذه المصابيح
نظرًا للتطور الإضافي لتقنية LED، أصبح التحكم أكثر تعقيدًا. ولحسن الحظ، يمكن لبعض أنظمة التحكم الحديثة التحكم في أي نوع من أنظمة الألوان بطريقة بسيطة جدًا. بالإضافة إلى الكثافة، يتم منح المستخدم معلمات ألوان مختلفة: RGB وCIMy.HSL وHSV.
ويفحص المؤلف هذه الاحتمالات من خلال مثال واقعي. على سبيل المثال، يستخدم المصمم الذي يعمل على مسرحية موسيقية مصابيح مختلطة الألوان لصبغ المظلة.
كان المسرح بحاجة إلى إنشاء مشهد لغروب الشمس، وأراد المصممون التغيير من اللون الأصفر إلى اللون الوردي. يتم استخدام مساحة ألوان RGB، اللون كهرماني (R=lOO%، G=60%، B=O%)، cue2 وردي (R=100%، G=0%، B=60%).
ويفحص المؤلف هذه الاحتمالات من خلال مثال واقعي. على سبيل المثال، يستخدم المصمم الذي يعمل على مسرحية موسيقية مصابيح مختلطة الألوان لصبغ المظلة.
كان المسرح بحاجة إلى إنشاء مشهد لغروب الشمس، وأراد المصممون التغيير من اللون الأصفر إلى اللون الوردي. يتم استخدام مساحة ألوان RGB، اللون كهرماني (R=lOO%، G=60%، B=O%)، cue2 وردي (R=100%، G=0%، B=60%).
