Pourquoi les LED RGB ou bicolores ne peuvent-elles pas produire un jaune décent?

J'ai plusieurs LED RVB et LED bicolores rouges / vertes différentes, de différents fournisseurs.

Je trouve qu'avec les résistances appropriées, ils peuvent produire une parfaite orange et cyan; et un magenta à peine acceptable. Cependant, une chose qu'ils ne peuvent pas produire est un jaune tolérable. Ça a l'air horrible.

Étant donné que nos yeux voient le jaune simplement comme une combinaison de rouge et de vert; et étant donné que les téléviseurs et les écrans d'ordinateur réussissent à rendre un joli jaune sur une base quotidienne en utilisant rien de plus que des pixels rouges et verts; Pourquoi est-ce que mes LED sont totalement incapables de l'exploit? J'ai essayé de googler pour obtenir des réponses et je suis revenu vide.

Bien sûr, chaque couleur aura sa propre tension directe, mais j'ai permis cela en fournissant différentes résistances; ou, dans certains cas, des signaux PWM réglables. Mais peu importe comment je fais varier la quantité de rouge par rapport à la quantité de vert, à aucun moment un jaune décent n'est produit.

Malheureusement, en raison des limites des appareils photo, je ne suis pas en mesure de fournir une illustration réaliste du jaune pathétique qu'ils produisent. Mais il suffit de dire que c'est une couleur maladive et désagréable.

Maintenant, j'ai peut-être juste des LED de faible qualité. Mais tout de même, n'importe quelle nuance de jaune devrait être possible à partir du bon rapport de rouge et de vert. Même si le vert est déjà un peu décalé vers le rouge, j'en aurais sûrement besoin de moins?

Très probablement à cause de la courte longueur d'onde de votre LED verte et pas du vert monochromatique comme vous pouvez vous y attendre (coordonnées x et y plus proches du centre). Si vous regardez la courbe CIE 1931 et tracez vos coordonnées x et y rouges et vertes (répertoriées dans la fiche technique des fabricants sérieux, sinon supposez la longueur d'onde pure sur la jante extérieure ou déplacez-la légèrement), les seules couleurs que vous êtes capables de produire sont le long de cette ligne. Pour RVB, c'est la même chose, mais vous formez un triangle à la place et vous ne pouvez mélanger la couleur qu'à l'intérieur de ce triangle.

Le jaune est délicat ici parce que vous avez besoin que votre vert soit presque jaune pour pouvoir mélanger le vert et le rouge à un bon jaune, à quel point vous avez sacrifié beaucoup de couleurs vertes et cyan. Pour aggraver les choses, la propagation de la production dans les LED vertes est très élevée par rapport aux autres couleurs, elle variera donc à moins que vous calibriez chacune, au moins d'un lot à l'autre.

Pardonnez mes compétences en peinture ici, mais permettez-moi de vous donner trois exemples. Une LED RGB "optimisée en jaune" aura une longueur d'onde élevée pour la LED verte mais vous manquez une grande zone de bleu clair, cyan et bleu-vert:

Une LED RGB optimisée pour le cyan a une courte longueur d'onde sur la LED verte et sacrifiera les couleurs jaunes pour obtenir un bon cyan.

Les LED RGBA commerciales (A pour ambre, merci de l'avoir souligné Ilmari Karonen) existent pour cette raison, à quel point vous aurez un trapèze (merci Wildcard!) Avec quatre points, vous pouvez dessiner toutes les couleurs à l'intérieur, aux frais supplémentaires de une LED de plus et le canal du pilote associé.

C'est même un peu pire que ce que Winny indique:

Les LED vertes sont capricieuses. Un résultat est que les LED vertes émettent sur une distribution plus large de longueurs d'onde au lieu d'être une seule longueur d'onde quasi laser. Et lorsque vous mappez cette gamme de verts à l'espace colorimétrique xy, vous n'êtes plus sur le lieu spectral. Ainsi, même votre LED RGB optimisée en jaune peut ne pas être aussi proche du jaune que vous l'espérez.

De Qu'est-ce que le rouge? Sur la chromaticité des LED à base d'InGaN / GaN rouge-orange :

Pour ceux qui continuent de noter que leurs moniteurs LED peuvent montrer un joli jaune, votre moniteur LED n'utilise presque certainement pas trois couleurs de LED. Il va plutôt utiliser des LED blanches et des filtres de couleur, et les LED blanches obtiennent leur jaune d'un phosphore au lieu de la bande interdite du semi-conducteur.