2024-01-29

Comment contrôler la couleur des lampes LED et réaliser un mélange de couleurs ?

Comment contrôler la couleur des lampes LED et réaliser un mélange de couleurs ?

À propos du mélange additif de couleurs

Les lampes LED utilisent plusieurs sources lumineuses pour obtenir une variété de couleurs et d'intensités. Pour l’industrie de l’éclairage des arts du spectacle, l’ajout de couleurs mélangées est monnaie courante. Depuis des années, les praticiens utilisent des lampes dotées de filtres colorés pour projeter la même zone sur le ciel, ce qui n’est pas facile à contrôler. Le premier luminaire intelligent que j'ai utilisé était un spot doté de trois sources lumineuses MR16, chacune dotée de filtres rouge, vert et bleu. Au début, ces lampes n'avaient que trois canaux de contrôle DMX512 et il n'y avait pas de canal de contrôle de puissance indépendant. Il est donc difficile de conserver la même couleur pendant le processus de gradation. Habituellement, le programmeur de lampe de l'ordinateur mettra également en place un « changement de couleur d'extinction » afin d'éteindre facilement la lampe.

Contrôle et définition des couleurs

Si l'utilisateur n'utilise pas une valeur DMX pure pour contrôler le luminaire intelligent, mais avec un mode de contrôle abstrait, une valeur de force virtuelle peut être utilisée. Même si le fabricant précise que le luminaire utilise trois canaux DMX, le mode de contrôle abstrait peut se voir attribuer quatre poignées pour contrôler : la valeur d'intensité et trois paramètres de couleur.
Ici, j'ai écrit « 3 paramètres de couleur » au lieu de rouge, vert et bleu, car RVB n'est qu'une façon de décrire la couleur. Une autre façon de le décrire est la teinte, la saturation et la luminance -HSL (certaines personnes l'appellent intensité ou légèreté, pas luminosité). Une autre description est la teinte (teinte), la saturation (saturation) et la luminosité (valeur)-HSV. La valeur est également souvent appelée luminosité, qui est similaire à Iumlnance. Cependant, HSL et HSV ont des définitions de saturation très différentes. Par souci de simplicité, l'auteur définit la teinte comme la couleur et la saturation comme la quantité de couleur dans cet article. Si le "L" est réglé à 100%, il est blanc, 0% est noir, alors 50% L est une couleur unie avec une saturation l00%. Pour "V", O% est noir et l00% est une couleur unie, auquel cas la valeur de saturation doit compenser la différence.
Un autre moyen efficace de les décrire est le CMJ, ce sont trois couleurs primaires et utilisent la soustraction pour mélanger les couleurs. Si de la lumière blanche est émise dans un premier temps, alors deux filtres peuvent être utilisés pour obtenir du rouge : le magenta et le jaune ; Ils suppriment respectivement les composantes verte et bleue de la lumière blanche. Habituellement, les lampes LED à changement de couleur n'utilisent pas de mélange de couleurs par soustraction, mais cela reste un moyen efficace de décrire la couleur.
En théorie, lors du contrôle des LED, il devrait être possible de régler l'intensité entre RVB, CIMI.HSL ou HSV (il existe quelques différences entre eux).

À propos du mélange de couleurs LED

L’œil humain peut détecter la lumière d’une longueur d’onde de 390 nm à 700 nm. Les lampes LED d'origine utilisaient uniquement des LED rouges (environ 630 nm), vertes (environ 540 nm) et bleues (environ 470 nm). Ces trois couleurs ne mélangent pas toutes les couleurs visibles par l’œil humain. La figure 1 est une région hypothétique du modèle RVB proposé basé sur l'ensemble du spectre visible.
Les trois sommets du triangle se situent dans une zone rouge, verte et bleue très saturée. En modifiant la puissance émise par chaque puce LED, vous pouvez obtenir n'importe quelle couleur dans la gamme de couleurs, mais ce n'est qu'une théorie, en fait, l'effet de mélange des couleurs est affecté par de nombreux facteurs. Par exemple, les longueurs d’onde exactes du rouge, du vert et du bleu varient d’une lampe à l’autre, et il peut y avoir d’énormes différences entre elles.
La gamme décrit non seulement le ton, mais aussi l'intensité et la saturation. Si vous effectuez une recherche rapide sur Google pour « colorgamut » (colorgamut), vous verrez des cercles, des anneaux, des cubes, des cônes et même des formes de fruits, qui tentent tous de montrer les relations tridimensionnelles du HSL.

Ajouter plus de couleur

Avec l'innovation technologique des LED, la baisse des prix et d'autres changements, de plus en plus de fabricants sont entrés sur ce marché. Les concepteurs d'éclairage attendent de plus en plus cette nouvelle source de lumière avec impatience, et les exigences en matière de luminosité des luminaires et de cohérence des couleurs de contrôle augmentent également. De nouvelles couleurs de LED telles que le blanc, l'ambre, le cyan et le violet ont été introduites. Au début, la combinaison la plus populaire était RGBA, qui ajoutait des puces ambrées. Cela donne à la gamme de couleurs une forme plus proche d’un rectangle que d’un triangle.
Une autre variante est le RGBW, livré avec un large spectre de LED blanches. Il existe de nouvelles lampes qui ajoutent du blanc et de l'ambre (RGBAW) en plus du RVB.
Avec les progrès continus de la technologie LED, les fabricants de puces ont également réussi à produire des LED rouge foncé, cyan et bleu magenta. Ces couleurs ont été appliquées au système de 7 couleurs (rouge foncé, rouge, ambre, vert, cyan, bleu et magenta), élargissant ainsi la gamme de couleurs et offrant aux concepteurs plus de couleurs.
Contrôler autant de jetons peut être laborieux ; Diverses combinaisons de puissance de chaque puce peuvent obtenir le même point de couleur dans l'espace colorimétrique.

Comment contrôler ces LED

En raison du développement de la technologie LED, la commande est devenue de plus en plus complexe. Heureusement, certains systèmes de contrôle modernes peuvent piloter n’importe quel type de système couleur de manière très simple. En plus de l'intensité, l'utilisateur dispose de différents paramètres de couleur : RVB, CIMy.HSL et HSV.
L'auteur examine ces possibilités à travers un exemple concret. Par exemple, un designer travaillant sur une comédie musicale utilise des lampes de couleurs mélangées pour teindre la verrière.
La scène devait créer une scène de coucher de soleil et les concepteurs voulaient passer de l'ambre au rose. L'espace colorimétrique RVB est utilisé, le cue2 est rose (R=100 %, G=0 %, B=60 %).