Perché i LED RGB o bicolore non possono produrre un giallo decente?

Ho diversi LED RGB e LED rosso / verde bicolore, di diversi fornitori.

Trovo che, con gli opportuni resistori, possano produrre un'arancia e un ciano perfetti; e un magenta a malapena accettabile. Una cosa che non possono produrre, tuttavia, è un giallo tollerabile. Sembra orribile.

Dato che i nostri occhi vedono il giallo semplicemente come una combinazione di rosso e verde; e dato che TV e monitor per computer rendono con successo un bel giallo su base giornaliera usando nient'altro che pixel rossi e verdi; perché i miei LED non sono assolutamente in grado di fare impresa? Ho provato a cercare su google le risposte e mi ritrovo vuoto.

Naturalmente, ogni colore avrà la sua tensione diretta, ma ho permesso questo fornendo resistenze diverse; o, in alcuni casi, segnali PWM regolabili. Ma indipendentemente dalla variazione della quantità di rosso rispetto alla quantità di verde, non viene mai prodotto un giallo decente.

Purtroppo, a causa delle limitazioni delle telecamere, non sono in grado di fornire un'illustrazione realistica del patetico giallo che producono. Ma basta dire che è un colore malaticcio e sgradevole.

Ora, forse ho solo LED di bassa qualità. Tuttavia, qualsiasi sfumatura di giallo dovrebbe essere possibile dal corretto rapporto tra rosso e verde. Anche se il verde è già un po 'spostato in rosso, sicuramente ne avrei semplicemente bisogno di meno?

Molto probabilmente a causa della breve lunghezza d'onda del LED verde e non del verde monocromatico come ci si potrebbe aspettare (coordinate xey più vicine al centro). Se dai un'occhiata alla curva CIE 1931 e traccia le tue coordinate X e Y rosse e verdi (elencate nel foglio dati di produttori seri, altrimenti assumi la lunghezza d'onda pura sul bordo esterno o spostala leggermente), gli unici colori che sei in grado di produrre sono lungo quella linea. Per RGB, è lo stesso, ma stai formando un triangolo e puoi solo mescolare il colore all'interno di quel triangolo.

Il giallo qui è complicato perché hai bisogno che il tuo verde sia quasi giallo per poter mescolare verde e rosso a un buon giallo, a quel punto hai sacrificato molti colori verde e ciano. A peggiorare le cose, la diffusione della produzione nei LED verdi è molto elevata rispetto ad altri colori, quindi varierà a meno che non venga calibrata ciascuna, almeno da lotto a lotto.

Scusate le mie capacità di dipingere qui, ma lasciate che vi dia tre esempi. Un LED RGB "ottimizzato per il giallo" avrà una lunghezza d'onda elevata per il LED verde, ma ti stai perdendo una vasta area di azzurro, ciano e blu-verde:

Un LED RGB ottimizzato per il ciano ha una lunghezza d'onda corta sul LED verde e sacrificherà i colori gialli per ottenere un buon ciano.

I LED RGBA commerciali (A per l'ambra, grazie per averlo segnalato Ilmari Karonen) esistono per questo motivo, a quel punto avrai un trapezio (grazie a Wildcard!) Con quattro punti in cui puoi disegnare tutti i colori all'interno, a spese aggiuntive di un altro LED e canale driver associato.

È anche un po 'peggio di quanto indichi Winny:

I LED verdi sono schizzinosi. Un risultato è che i LED verdi emettono su una più ampia distribuzione di lunghezze d'onda invece di essere una lunghezza d'onda singola quasi laser. E quando mappi quell'intervallo di verdi allo spazio colore xy non sei più sul locus spettrale. Quindi anche il tuo LED RGB ottimizzato per il giallo potrebbe non avvicinarsi al giallo come speravi.

Da Che cos'è il rosso? Sulla cromaticità dei LED rosso-arancio InGaN / GaN :

Per coloro che continuano a notare che i loro monitor a LED possono mostrare un bel giallo, il tuo monitor a LED quasi certamente non usa tre colori di LED. Utilizzerà invece LED bianchi e filtri colorati, e i LED bianchi ottengono il loro giallo da un fosforo invece del gap di banda del semiconduttore.