Living Colors: warum 2 rote und nicht 2 blaue LEDs

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallöchen,

seit ich im Baumarkt an einer Ph***** Living Colors herumgespielt habe, ist wieder mal der Antrieb in mir geweckt, auch so ein Multifarb-Lichtwunder auf dem Stand aktueller LED-Technik zu haben.
Angesichts des Preises liebäugele ich aber mit Selbstbau, so ein Teil für mindestens 100 Euronen zu kaufen, sehe ich nicht ein.

Allerdings wirft sich mir da eine Grundfrage auf:
Warum wurden bei der Living Colors - Leuchte zwei rote, aber nur eine blaue LED eingebaut? Es ist doch allgemein eher so, dass blaue LEDs noch am wenigsten effizient sind, während mit Grün teilweise die vierfache Lichtausbeute und mit Rot zumindest auch eine wesentlich höhere Ausbeute als bei Blau gelingt.
Es wäre doch daher am logischsten, zwei blaue Leuchtdioden zu verwenden, um bei neutralweiß gemischter Lichtfarbe eine möglichst hohe Helligkeit zu erzielen, bzw. bei voll belasteten LEDs aller Farben eine möglichst weiße Lichtmischung zu erreichen.

Begehe ich da einen Denkfehler?

Wer weiß mehr?

MfG Marius

#2

Farbmischung ungleichmäßig
Guten Tag,

ich finde gerade keine Quelle, aber für eine Mischung zu weiß werden eben nicht 33 % von Rot, Grün, und Blau gemischt. Der Blauanteil für das Weiß bei der Glotze (RGB-Farbmischung) ist z.b. nur 11 % (aus der Erinnerung).

Hmm. Da finde ich auch keine Tabelle:

http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode#Wei.C3.9Fe_LED

Hmm. Unklar:

http://www.itp.uni-hannover.de/~zawischa/ITP/wiederg…

Gruß

Stefan

#3

moin,

ich finde gerade keine Quelle, aber für eine Mischung zu weiß
werden eben nicht 33 % von Rot, Grün, und Blau gemischt. Der
Blauanteil für das Weiß bei der Glotze (RGB-Farbmischung) ist
z.b. nur 11 % (aus der Erinnerung).

suchtest du sowas?
http://de.wikipedia.org/wiki/YUV-Farbmodell#Prinzip_…

_Die Gewichtung der Komponenten ist erforderlich, da einige Aspekte des Farbensehens des menschlichen Auges berücksichtigt werden müssen. So wird beispielsweise Grün heller wahrgenommen als Rot, dieses wiederum heller als Blau. Diese unterschiedliche Gewichtung wird in folgender (per Definition exakten) Umrechnungsformel berücksichtigt:

Y := 0,299 x R + 0,587 x G + 0,114 x B_

VG
J~

#4

Ich bin erst einmal froh, dass sich überhaupt jemand hier mit einbringt. Allerdings konnte ich bisher irgendwie keine eindeutigen Erkenntnisse ableiten.

Mir ist durchaus bewusst, dass das menschliche Auge im Bereich grünen Lichts am empfindlichsten ist und dass die Angabe eines Lichtstromes in Lumen diese Wellenlängenabhängigkeit berücksichtigt.

Das heißt für mich, dass eine rot leuchtende LED mit 100 lm genauso hell empfunden werden müsste wie eine blau leuchtende mit 100 lm, mit der Voraussetzung, dass Abstrahlwinkel und alle sonstigen kleinen Faktoren identisch seien.

Daher dachte ich, man bräuchte für einen weißen Farbeindruck auch von allen Farben gleichviel Lumen… Offenbar scheint es nicht so zu sein, aber warum, verstehe ich nicht…

Sind meine Annahmen ansonsten erstmal korrekt?

#5

Hallo,

Allerdings wirft sich mir da eine Grundfrage auf:
Warum wurden bei der Living Colors - Leuchte zwei rote, aber
nur eine blaue LED eingebaut? Es ist doch allgemein eher so,
dass blaue LEDs noch am wenigsten effizient sind,

Da irrst du.
Blaue LED (ca. 440…460nm) sind inzwischen hocheffizient.
Blaue LED sind die Basis für die weißen Hochleistungs-LED
und deutlich effizienter als weißes Licht aus RGB-LED.
http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode#Wei.C3.9Fe_LED

während mit Grün teilweise die vierfache Lichtausbeute

Da irrst du.
Es gibt inzwischen zwar auch grüne LED mit ganz guter Effizienz,
aber dass grüne LED so hell aussehen, liegt vor allem auch an der
physiologischen Wahrnehmung.

und mit Rot zumindest auch eine wesentlich höhere Ausbeute als
bei Blau gelingt.

Je nachdem welches Rot man meint, ist das zwar von der
Lichtleistung her durchaus richtig, aber bei der Wahrnehmung
sehr stark von der Wellenlänge abhängig.

Tiefrot mit ca. 670…680nm sieht man trotz hoher Leitung kaum.
Bei 650…660nm geht es schon, aber eine LED bei ca. 630nm
erscheint ca. 5 heller als bei 660nm.

Es wäre doch daher am logischsten, zwei blaue Leuchtdioden zu
verwenden, um bei neutralweiß gemischter Lichtfarbe eine
möglichst hohe Helligkeit zu erzielen, bzw. bei voll
belasteten LEDs aller Farben eine möglichst weiße
Lichtmischung zu erreichen.

Probier es einfach aus.

Du hast bei solchem Projekt eh das Problem, alle Farben in etwa
der gleichen Qualität zu bekommen.
Gruß Uwi

#6

Danke Uwi für deinen Senf zum Thema :wink:

Allerdings bin ich nun noch verwirrter, weil man aus deinen Schilderungen wieder den Eindruck gewinnt, dass die Einheit Lumen eine objektive Quantisierung darstellt und man deswegen bei grünen LEDs trotz angeblich weniger Effizienz die meisten Lumen herausbekommt.

Zu den Behauptungen, dass blaue LEDs mittlerweile mit die besten Wirkungsgrade haben und grüne eher schlecht wären, finde ich keine Quellen.

Ich habe mich bei diversen Online-LED-Händlern umgesehen und durchweg festgestellt, dass die grünen beim lm/W-Verhältnis mit teils an die 100 am besten abschneiden, wohingegen die blauen teils unter 20 liegen! Rot war so um die 60…

Ich weiß nicht mehr, was ich jetzt glauben soll.

Wenn ich ein neutrales Weiß erzielen möchte - wie müssen denn dann nun die Lumen-Verhältnisse zwischen Rot, Grün und Blau sein?

#7

Hallo,

Allerdings bin ich nun noch verwirrter, weil man aus deinen
Schilderungen wieder den Eindruck gewinnt, dass die Einheit
Lumen eine objektive Quantisierung darstellt und man deswegen
bei grünen LEDs trotz angeblich weniger Effizienz die meisten
Lumen herausbekommt.

Du wirfst hier objektiv und subjektiv durcheinander.

Zu den Behauptungen, dass blaue LEDs mittlerweile mit die
besten Wirkungsgrade haben und grüne eher schlecht wären,
finde ich keine Quellen.

Habe doch geschrieben, das die besten derzeit verfügbaren weißen
LED mit über 150 cd pro W mit blauen LED gemacht werden.

Hier noch ein Hinweis (besonders 3. Artikel):
http://www.ledstyles.de/ftopic850.html

Ich habe mich bei diversen Online-LED-Händlern umgesehen und
durchweg festgestellt, dass die grünen beim lm/W-Verhältnis
mit teils an die 100 am besten abschneiden, wohingegen die
blauen teils unter 20 liegen! Rot war so um die 60…
Ich weiß nicht mehr, was ich jetzt glauben soll.

siehe oben.
Lumen wird nur für sichtbares Licht benutzt und berückschtigt
die physilogische Empf. des Auges.

Ich verstehe aber aber unter Effizienz eher den Wirkungsgrad
also das Verhältnis elektr. Leistung zu Lichtleistung.
Nur mit grünem Licht will ja auch niemand leben.

Wenn ich ein neutrales Weiß erzielen möchte - wie müssen denn
dann nun die Lumen-Verhältnisse zwischen Rot, Grün und Blau
sein?

Weiß nicht, ob man das überhaupt sinnvoll so in Lumen rechnen
kann.
Leistungsmäßig muß etwas ein Verhältnis rauskommen, das der
Augenempfindlichkeit entspricht.
Gruß Uwi

#8

Mir ist durchaus bewusst, dass das menschliche Auge im Bereich
grünen Lichts am empfindlichsten ist und dass die Angabe eines
Lichtstromes in Lumen diese Wellenlängenabhängigkeit
berücksichtigt.

Das ist exakt richtig.

Das heißt für mich, dass eine rot leuchtende LED mit 100 lm
genauso hell empfunden werden müsste wie eine blau leuchtende
mit 100 lm, mit der Voraussetzung, dass Abstrahlwinkel und
alle sonstigen kleinen Faktoren identisch seien.

Das ist auch richtig.

Daher dachte ich, man bräuchte für einen weißen Farbeindruck
auch von allen Farben gleichviel Lumen… Offenbar scheint es
nicht so zu sein,

Doch, es ist ungefähr so.
Aus je 100lm rot, grün und blau wird aber nicht zwangsweise weiß.
Der Eindruck „rot“ entstehtz ja in einem recht weiten Wellenlängenbereich, wenn man rot kurzer Wellenlänge hat, benötgit man weniger grün. (Weil das rot dann schon näher am grün ist, hört sich blöde an, gell?).

Warum also zweimal rot?
Das kommt sehr auf die Wellenlänge der verwendeten LED an.
Je länger sie ist, desto dunkler empfindet das Auge das Licht bei roten LEDs.
Zudem soll das „weiß“ ja meist ein warm-weiß sein, da sind mehr Rotanteile nötig als bei kalt-weiß.

Sind meine Annahmen ansonsten erstmal korrekt?