Đèn LED Gây Ra Chủ Tịch Màu Cam?

Nhớ đèn huỳnh quang? Chúng đã lớn dần bị loại bỏ do hiệu suất kém - dưới 5%. Bóng đèn huỳnh quang được phân loại dựa trên lượng điện họ sử dụng, như 60 watt hoặc 100 watt. Nhưng hầu hết năng lượng đó được chuyển thành năng lượng nhiệt, chứ không phải ánh sáng. Tất nhiên, nếu bạn cố gắng làm nóng mọi thứ, như trong cái lò nướng Easy-Bake cũ, chúng tuyệt vời.

May mắn thay, có những giải pháp thay thế. Một thời gian dài, bóng đèn huỳnh quang nhỏ gọn là lựa chọn chính, nhưng người mua phàn nàn về tác động khá nặng nề của chúng. Ngày nay, hầu hết mọi người sử dụng đèn LED. Chúng hiệu suất cao hơn nhiều so với bóng đèn truyền thống, và chất lượng ánh sáng tốt hơn so với đèn huỳnh quang nhỏ gọn - nhưng không phải ai cũng là người hâm mộ. Chủ tịch Trump, ví dụ, nói rằng những bóng đèn hiện đại này làm cho ông trông màu cam. Liệu ông ấy có đúng không? Hãy tìm hiểu.

Hai Cách Tạo Ánh Sáng

Làm thế nào về một bài tóm tắt nhanh về cách các đèn khác nhau hoạt động? Bóng đèn huỳnh quang là loại đèn đơn giản nhất mà bạn có thể tạo ra. Theo cơ bản, đó là một sợi dây tungsten trong một container thủy tinh. Khi bạn đưa dòng điện qua sợi dây, nó trở nên nóng đủ để sáng. Nếu sợi dây tiếp xúc với không khí, nó sẽ cháy và gãy - đó là lý do tại sao nó được đóng gói trong một bóng. Nhưng đó là tất cả. Vấn đề là, vì nó tạo ra ánh sáng dựa trên nhiệt độ của nó, hầu hết năng lượng mà nó sử dụng bị mất dưới dạng nhiệt.

Bây giờ đến LED, hoặc đèn phát quang. (Thường tôi nói "đèn LED," mà tôi thừa nhận là thừa thãi.) Chúng tạo ra ánh sáng với một thiết bị bán dẫn. Một vật liệu bán dẫn chứa một khoảng năng lượng electron. Khi một dòng điện đi qua khoảng này, nó tạo ra một bước sóng cụ thể - do đó, một màu cụ thể - của ánh sáng. Đó là một sự đơn giản hóa quá mức, nhưng đối với bây giờ, nó đủ.

Nhưng làm thế nào để tạo ra ánh sáng trắng? Có hai lựa chọn. Đầu tiên, bạn có thể có ba đèn LED - một đèn đỏ, một đèn xanh lá cây và một đèn xanh dương. Kết hợp chúng và bạn sẽ có ánh sáng trắng (sẽ nói thêm về điều này bên dưới). Thứ hai, bạn có thể tạo ra một đèn LED cực tím với một lớp phủ phát quang. Ánh sáng cực tím kích thích electron trong lớp phủ để tạo ra nhiều màu sắc khác nhau. Đây là cách đèn huỳnh quang truyền thống hoạt động, chỉ khác là ánh sáng cực tím được tạo ra bởi các đèn LED thay vì một khí kí kích thích.

Để thấy được LED tốt hơn đèn huỳnh quang thông thường đến mức nào, đây là hai hình ảnh. Hình ảnh trên cùng, chụp bằng một máy ảnh bình thường, cho thấy mức ánh sáng nhìn thấy được của mỗi cái - khá giống nhau. Hình ảnh dưới cùng là hình ảnh nhiệt chụp bằng một máy ảnh hồng ngoại.

Bạn có thể thấy rằng chúng tạo ra khoảng cùng lượng năng lượng ánh sáng, nhưng bóng đèn huỳnh quang (bên trái) tạo ra nhiều năng lượng nhiệt hơn nhiều. Đúng, đèn LED cũng trở nên ấm áp, trên bo mạch điều khiển điện áp. Nhưng đèn huỳnh quang vẫn nóng hơn nhiều. Tôi cũng kết nối những bóng đèn này với một đồng hồ đo công suất: Đèn huỳnh quang sử dụng 63 watt, LED chỉ sử dụng 6.5 watt.

Nguồn Gốc của Màu Sắc

Nhưng màu sắc thì sao? Hãy bắt đầu với một số ý tưởng cơ bản. Đầu tiên, làm thế nào bạn nhìn thấy mọi thứ? Thực sự, có hai cách mà điều này có thể xảy ra. Bạn nhìn thấy bóng đèn chính nó vì một số ánh sáng mà nó phát ra chạm vào mắt bạn. Đối với hầu hết những thứ khác, ánh sáng phản xạ từ vật thể đó và ánh sáng phản xạ nhập vào mắt bạn. Nếu không có nguồn sáng, không có ánh sáng phản xạ vào mắt bạn và mọi thứ trông đen tối. Đó là điều tối tăm là - sự vắng mặt của ánh sáng.

Còn ánh sáng trắng như ánh sáng từ mặt trời thì sao? Nó trông trắng vì nó là sự kết hợp của nhiều màu sắc. Bạn có thể nhìn thấy những màu sắc này trong cầu vồng. Ánh sáng mặt trời đi vào một giọt nước hình cầu một cách sao cho các bước sóng ánh sáng khác nhau (được con người cảm nhận là các màu sắc khác nhau) uốn cong theo các độ lệch khác nhau. Boom. Bạn có một cầu vồng.

Khi chúng ta nói về phổ quang học này, thường chúng ta chia màu thành đỏ, cam, vàng, xanh lá cây, xanh dương và tím. Thực ra, có vô số các gam màu giữa đỏ và tím. Nhưng điều thú vị là, do cách mắt của chúng ta hoạt động, mọi màu chúng ta nhìn thấy có thể được tạo ra chỉ bằng cách sử dụng ánh sáng đỏ, xanh lá cây và xanh dương ở tỷ lệ khác nhau. Ví dụ, kết hợp ánh sáng đỏ và xanh dương ở cường độ bằng nhau tạo ra màu đỏ hồng.

Dưới đây là một ứng dụng tuyệt vời từ mô phỏng PhET mà rất thú vị để chơi. Bạn có thể biến đổi độ mạnh của ba đèn để xem chúng tạo ra những màu sắc như thế nào.

Vâng, đó là một chiếc lá khổng lồ. Nhưng tôi nghĩ nó đã truyền đạt được điểm. Nếu bạn chỉ chiếu ánh sáng đỏ lên chiếc lá xanh này, không có gì được phản xạ. Bạn sẽ thấy chiếc lá như một màu đen. Vì vậy, loại ánh sáng chiếu sáng lên một đối tượng ảnh hưởng đến màu bạn nhận thức.

Cách Ánh Sáng Ảnh Hưởng Đến Những Màu Bạn Nhìn Thấy

OK, ai sẵn sàng cho một số dữ liệu không? Đây là điều tôi sẽ làm. Tôi sẽ lấy cái đĩa này với một số màu sắc khác nhau: xanh lá cây, vàng, đỏ, đỏ đậm, hồng, xanh dương và xanh dương nhạt. Thực sự, nó là một phần của một thí nghiệm vật lý cho thấy cách kết hợp màu tạo ra màu trắng (nó quay).

Tiếp theo, tôi có thể chỉ đơn giản là chiếu sáng nó với các loại đèn khác nhau và đo lường màu sắc biểu hiện. Đối với đo lường, tôi sẽ sử dụng điện thoại của mình. Máy ảnh về cơ bản chỉ thu thập ánh sáng từ một hình ảnh với ba cảm biến khác nhau (đỏ, xanh lá cây, xanh dương) và tạo ra một giá trị số cho mỗi màu sắc - đó là màu của một pixel của hình ảnh. Có nhiều cách để làm điều này, nhưng tôi đã sử dụng một ứng dụng gọi là ColorPicker. Bạn chỉ cần nhắm một dấu nhắm qua màu bạn muốn đo lường (trong ví dụ dưới đây nó đặt ở phần xanh dương đậm) và nó cung cấp giá trị RGB (từ 0 đến 255). Đây là cái nó trông như thế nào.

Bây giờ tôi có thể so sánh màu sắc biểu hiện cho ánh sáng từ đèn LED và đèn huỳnh quang. Đây là điều tôi sẽ làm - có lẽ nó hơi điên rồ. Vì có ba giá trị cho mỗi đọc màu, tôi có thể xem xử lý mỗi đọc như một vector 3D (với giá trị RGB thay vì x, y, z). Nếu mỗi đo lường màu được biểu diễn dưới dạng vector, thì tôi có thể tính toán độ lệch góc từ một đo lường tiêu chuẩn.

Vì vậy, giả sử rằng đo lường từ đèn trần được coi là "tiêu chuẩn." (Đúng, có lẽ sẽ tốt hơn nếu sử dụng ánh sáng mặt trời tự nhiên, nhưng lúc đó tôi ở bên trong.) Khi tôi sử dụng các đèn khác, vector màu đó sẽ ở một góc hơi khác nhau.

Dưới đây là những gì tôi thu được. Đây là biểu đồ về sự sai lệch góc độ cho hai đèn (LED và đèn huỳnh quang) so với ánh sáng trần bình thường.

Điều này nói cho chúng ta gì? Không có nhiều sự khác biệt giữa hai đèn này. Không nhiều chút nào cả.

Nhưng nếu là ánh sáng làm sự khác biệt? Nếu đó là ánh sáng màu xanh lá cây? Một mảng màu đỏ chỉ phản ánh ánh sáng đỏ, vì vậy trong trường hợp này nó sẽ trông như màu đen. Dưới đây là mảng màu cùng trông như với chỉ có đèn đỏ, xanh lá cây, hoặc xanh dương.

Đúng, dưới ánh sáng xanh lá cây, phần đỏ thực sự chủ yếu là màu đen. Chúng không hoàn toàn đen vì đó không phải là màu đỏ tuyệt đối. Ngoài ra, đôi khi mắt người có thể đánh lừa chúng ta. Khi bạn đặt một thứ gì đó kế bên một màu khác, chúng ta không luôn nhận thức màu sắc thực tế.

Được rồi, nhưng còn màu cam thì sao? Ánh sáng làm sao để bạn trông màu cam như vậy? Giá trị RGB cho màu cam là (255,165,0). Điều đó có nghĩa là bạn nên có tất cả màu đỏ, khoảng một nửa màu xanh lá cây, và không có màu xanh lam nào cả. Nếu bạn sử dụng một nguồn sáng mà không có màu xanh lam, các đối tượng sẽ không phản ánh màu xanh, và điều đó sẽ khiến mọi thứ trở nên gần với màu cam (nhưng không nhất thiết là màu cam).

Vì vậy, nếu bạn muốn tránh màu cam, chỉ cần sử dụng nhiều màu xanh. Đèn huỳnh quang thực sự không nổi tiếng với lượng ánh sáng màu xanh lam cực kỳ nhiều. Bạn biết cái gì có thể thêm ánh sáng xanh lam phụ? Đúng vậy - đèn LED có thể điều chỉnh màu sắc. Chúng được làm cho video và chúng khá tốt. Bạn chỉ cần xoay một nút trên đèn và màu sắc sẽ thay đổi. Thử làm điều đó với một bóng đèn huỳnh quang cũ kỹ đi.

Những câu chuyện tuyệt vời khác từ Mytour

• Người nhà khoa học điên đã viết cuốn sách về cách săn hacker
• Cách Hoa Kỳ chuẩn bị cho các đại sứ quán của mình trước những vụ tấn công có thể xảy ra
• 24 bộ phim hay nhất của thập kỷ 2010
• Khi cuộc cách mạng giao thông đến thế giới thực
• Vẻ đẹp tâm trạng của đĩa CD bị hỏng
• 👁 Trường trí tuệ nhân tạo có thể "đụng đỉnh" sớm không? Cùng với tin tức mới nhất về trí tuệ nhân tạo
• ✨ Tối ưu hóa cuộc sống tại nhà của bạn với những lựa chọn tốt nhất từ đội ngũ Gear của chúng tôi, từ robot hút bụi đến nệm giá rẻ đến loa thông minh