цвет подсветки rgb что это
Как работает RGB-подсветка в компьютерных комплектующих и периферии
Содержание
Содержание
Разноцветная подсветка проникла во все виды компьютерных комплектующих: от клавиатур и мышек до блоков питания и SSD. Но что это и как она работает? Давайте разбираться.
Начнем немного издалека. Человеческий глаз имеет три вида рецепторов: по одному для красного, синего и зеленого цвета (части спектра, если точнее). Основываясь на этих знаниях (почти), была разработана RGB-модель представления/описания цвета, по заглавным буквам трех основных цветов: Red — красный, Green — зеленый, Blue — синий.
Смешивая эти цвета друг с другом в различных пропорциях, можно получить большое количество разнообразных цветов и оттенков.
Чем создается RGB-подсветка?
Но вернемся к нашей «радуге». Все видели индикаторы на различной технике — выключения/выключения на телевизоре, портов, режимов работы на модемах и роутерах и т. д. Свечение обеспечивают одноцветные светодиоды. Но в какой-то момент этого оказалось мало. Нужна была возможность одним элементом воспроизводить больше цветов, чем один фиксированный оттенок. Решение было найдено — RGB-светодиоды.
Что же такое RGB-светодиоды и какие они бывают?
Что представляет собой одноцветный светодиод (СД, LED)? Это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение.
Углубляться в физику процессов мы не будем, достаточно знания того, что мы подаем ток — получаем свет.
Для создания разноцветных светодиодов была взята за основу RGB-цветовая модель. Конструкция такого светодиода проста — внутри него, на подложке, находятся три независимых кристалла, каждый из которых отвечает за свой цвет. Они накрыты общей линзой.
Подавая ток на каждый светодиод, мы заставляем его испускать свет определенного цвета, а «смешивая» цвета, можно добиться различного цвета свечения. Так, например, на максимальной интенсивности всех трех мы получим белый цвет.
RGB-светодиоды выпускаются в разных типах корпусов:
Источники питания и контроллеры управления
Для того, чтобы светодиод заработал, нам нужно как минимум подать на него питание, а как максимум — как-то управлять и задавать его цвет.
К питанию светодиодов предъявляются определенные требования. Так, для нормальной работы им требуется источник постоянного стабилизированного тока, обычно напряжением 3-5 Вольт.
Подача повышенного напряжения (т.н. форсирование) приведет не только к увеличению яркости, но и к быстрой деградации, уменьшению светового потока и/или выходу из строя.
Поэтому в качестве источников питания применяются «драйверы» (стабилизируют ток) и блоки питания (стабилизируют напряжение, реже — и то, и другое). Первые применяются для питания отдельных светодиодов и светодиодных матриц, а вторые — для светодиодных лент, где уже установлена микросхема драйвера или балансный резистор.
Источники питания для светодиодов со стабилизацией по току обеспечивают постоянный выходной ток в некотором диапазоне выходного напряжения. Источники со стабилизацией по напряжению формируют постоянное выходное напряжение при токе нагрузки, не превышающем максимально допустимого значения. Некоторые источники питания имеют комбинированный режим стабилизации, при этом до достижения номинального значения тока осуществляется стабилизация по напряжению, а при дальнейшем увеличении нагрузки поддерживается стабильный выходной ток.
Итак, поскольку мы имеем фактически три элемента в одном, ими надо управлять. Есть несколько разновидностей распиновки таких светодиодов.
В первых двух случаях корпус диода имеет 4 вывода, а в последнем — шесть.
Управлять каждым из трех (красный, синий, зеленый) элементов светодиода можно несколькими путями, но наиболее часто в данный момент применяется метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ).
Для этого используются специальные контроллеры, которые могут не только включать и отключать каждый из трех цветов, но и регулировать их яркость, получая нужный цвет путем смешения основных цветов. Также такие контроллеры могут иметь функцию управления с пульта или телефона.
Если не требуется раздельное управление большим количеством светодиодов, это достаточно хорошее решение. Но, допустим, у вас есть 10 светодиодов и вы хотите сделать эффект змейки или волны. Делать 10 независимых каналов затратно, а при последовательном соединении диодов мы сможем управлять сразу всеми чипами одного цвета.
Исправить такое положение дел призваны модели со встроенным микрочипом — драйвером управления RGB-светодиодом. Также их называют адресными (ARGB).
Такие светодиоды имеют 4 и более вывода, позволяют подключать большое количество LED и управлять отдельно каждым светодиодом. Соединяются светодиоды последовательно, питаются от стабилизатора напряжения, а управляются микроконтроллером.
Контроллер по последовательному интерфейсу передает на светодиоды информацию о заданном цвете в виде цифрового кода (последовательности бит). Первый светодиод считывает первые n-бит информации, а остальное передает дальше к следующему. Второй СД делает то же самое, и таким способом вся цепочка получает данные о заданном цвете.
Какое количество цветов могут воспроизвести RGB-светодиоды?
Доступно 16,7 млн цветов. Знакомая фраза? Если вас всегда интересовало, почему именно такое число, то все и просто, и сложно одновременно.
На практике для хранения информации о цвете каждой точки в модели RGB обычно отводится по 8 бит на один цвет или 24 бита на все три. Таким образом, каждый из трех цветов может принимать значение в диапазоне от 0 до 255 (всего 2 в 8 степени = 256 значений). Где 0 — отсутствие свечения, а 255 — максимальная яркость.
В результате можно получить 256 х 256 х 256 = 16 777 216 цветов, смешивая цвета в различных пропорциях и изменяя яркость каждой составляющей. Это можно представить в виде куба, где любая точка внутри него будет иметь определенный цвет и координаты.
С другой стороны, это лишь только теория. Восприятие цвета человеком — достаточно сложная вещь. Здесь много как индивидуальных, так и общих особенностей, сформированных в процессе эволюции. Так, например, глаз по-разному реагирует на разные длины волн (собственно цвета). Кроме того, существует такая особенность, как метамери́я, благодаря которой, в общем-то, мы можем воспринимать солнечный свет и свет от RGB-светодиодов как белый оттенок.
Также количество цветов может отличаться из-за несовершенства драйвера, где для кодирования каждого цвета может применяться не восемь, а пять бит. Следовательно, и количество доступных цветов будет меньше.
Применение RGB-подсветки в компьютерной технике
Основное применение в подсветке вообще и в компьютерной сфере в частности нашли именно SMD RGB LED. Подсветка настолько широко проникла в компьютерные девайсы, что уже прочно с ними ассоциируется и становится трудно сказать, где производители ее еще не применили.
Как видите, мир компьютерных комплектующих и периферии, дополненных RGB-подсветкой, очень велик. Посмотреть обзоры таких товаров можно на страницах Клуба ДНС.
Геймерская эстетика: почему RGB-подсветка так популярна
Редактор «Историй» RB.RU
Красочную подсветку можно встретить практически во всех компьютерных комплектующих, однако она не несет никакой пользы, кроме эстетической привлекательности. Разбираемся, что такое RGB-подсветки и почему они так популярны.
RGB расшифровывается как red, green and blue. Это аддитивная цветовая модель, которая воспроизводит широкий спектр цветов путем комбинирования красного, зеленого и синего света разной интенсивности.
RGB — это основа для многих устройств вывода с цветными дисплеями, компьютерных мониторов, телевизоров и дисплеев на мобильных телефонах. Для каждого пикселя на мониторе компьютер определяет правильное сочетание красного, зеленого и синего цветов. Вот почему многие приложения позволяют выбирать цвет с точки зрения смешения оттенков RGB.
Однако, когда компьютерные энтузиасты говорят об RGB, они обычно имеют в виду декоративную подсветку. Она присутствует в комплектующих и периферийных устройствах для ПК, например картах памяти, охлаждающих вентиляторах, клавиатурах и наушниках. Они обычно используют цветовую модель RGB для создания световых эффектов и улучшения эстетики рабочего стола.
Комплектующие RGB
Компьютерное оборудование с RGB-подсветкой особенно популярно среди геймеров и компьютерных энтузиастов, многие из которых публикуют свои необычные сборки в сети. Поэтому производители решили, что этот элемент может повысить продажи товаров.
Автомобиль по подписке уже сегодня. Подробнее по ссылке
Многие высокопроизводительные компьютерные компоненты и периферийные устройства имеют RGB-подсветку, при этом некоторые компании взимают дополнительную плату за такие продукты. Даже дорогие игровые ноутбуки часто поставляются с подсветкой.
Вот список некоторых компонентов, которые можно приобрести со световыми элементами:
Кроме того, в продаже можно найти самые разнообразные ленты и осветительные приборы, что позволяет самостоятельно оформлять рабочее место. Обычно они помещаются внутри корпуса ПК или по периметру стола.
Компоненты с подсветкой не добавляют производительности по сравнению со своими стандартными аналогами. Однако RGB стал настолько популярен, что сборки без него часто считаются более экономически оправданными.
Как работает RGB
Общая особенность устройств с RGB-подсветкой — это возможность управления. Некоторые производители предоставляют контроллер, который можно использовать с несколькими различными устройствами и регулировать их цвет, яркость и эффект мерцания.
Фото в тексте: EKKAPHAN CHIMPALEE / Shutterstock
Во многих материнских платах современных производителей, таких как MSI, Asus и Asrock, есть разъем RGB header. К нему необходимо подключать устройства RGB или контроллер. А специальная программа от производителя позволяет управлять различными подключенными устройствами, создавать эффекты, настраивать цвета и синхронизировать их между устройствами.
Существует два типа разъемов:
Каждое устройство необходимо подключать в соответствующий разъем.
Некоторые компоненты позволяют управлять эффектами RGB прямо с устройства или с помощью специального ПО. В некоторых клавиатурах клавиши можно использовать для выбора эффектов или даже устанавливать цвета для каждой отдельной кнопки.
Популярность
Главная причина популярности технологии RGB — это эстетическая привлекательность. RGB-подсветки сейчас прочно ассоциируются с геймерскими устройствами, и именно поэтому компании продолжают активно производить и продвигать такие продукты.
В некотором смысле наличие подсветки может быть признаком качества. Сейчас многие корпуса для ПК имеют прозрачные боковые панели. RGB-подсветка устанавливается также для того, чтобы привлечь внимание к качественным компонентам компьютера.
В сети RGB также стал чем-то вроде мема. Многие пользователи в соцсетях часто в шутку называют RGB барометром производительности.
Фото на обложке: Alberto Garcia Guillen / Shutterstock
Что такое RGB подсветка и с чем ее едят?
Зачастую, выбирая товар с подсветкой, в спецификациях и характеристиках можно встретить аббревиатуру RGB. Но мало кто из продавцов задумывается, что такая вроде бы простая вещь для пользователей совсем не очевидна.
Что же означает аббревиатура RGB? Обозначает же RGB первые буквы трех основных цветов на английском языке ( Red – красный, Green – зеленый, Blue – синий). С помощью этих трёх цветов возможно получить любой цвет путем смешения. Такой принцип объясняется особенностями восприятия цвета сетчаткой человеческого глаза.
Трех основных цветов в теории вполне достаточно для создания любого тона.
На практике, RGB-элементы не слишком удачно модулируют белый цвет, он всегда получается слегка окрашенным. В световой электронике это свойство считается скорее преимуществом, чем недостатком!
При смешивании, наибольшая интенсивность каждого из этих разноцветных огней, будут производить белый свет, в то время, как смесь с низкой или нулевой интенсивностью создаст черный цвет.
Значение RGB представляет собой шестнадцатеричное число, в котором первая и вторая цифры представляют красный, третья и четвертая цифры представляют зеленый, пятая и шестая цифры представляют уровни интенсивности, соответственно. Хотя на рынок приходят многие новые технологии, RGB подсветка по-прежнему, значительно используется в широком спектре приложений и девайсов.
От невозможности получить чистый цвет страдают исключительно профессиональные светотехники, поэтому для них разработан вариант RGBW-освещения, в который включены белые диоды. Но это уже совсем другая история.
У нас, Вы можете найти довольно интересные позиции с RGB подсветкой на любой вкус, к примеру:
Что такое и где применяется RGB-подсветка
Оформление помещений светодиодными приборами может быть произведено как в монохромном, так и в многоцветном варианте. Эту возможность дает RGB подсветка, обладающая способностью создавать однотонный или разноцветный режим свечения по заданной управляющим устройством схеме. Использование подобных светильников позволяет получить оригинальный и привлекательный стиль оформления, украсить помещение, придать ему нарядный и праздничный вид.
Что такое RGB подсветка
Аббревиатура RGB означает Red-Green-Blue, что по-русски значит Красный-Зеленый-Синий. Светодиодные ленты такого типа содержат три типа LED элементов, у которых определенное сочетание режима свечения позволяет создать любую цветовую комбинацию. RGB лента способна светиться и белым цветом, но на практике такое освещение всегда имеет некоторый оттенок одного из базовых цветов.
Для светотехников это является недостатком, но дизайнеры, напротив, считают такую особенность преимуществом. Если необходимо получить чистый белый цвет, используют специальный тип ленты, который обозначают RGB+W (+White, с дополнительным белым цветом). Как правило, такие ленты двухрядные и представляют собой объединение обычной монохромной белой LED ленты и RGB светильника.
Модулирование оттенка свечения происходит путем увеличения интенсивности одного из базовых цветов. Если все светятся в максимальном режиме, то вся лента в результате будет гореть белым цветом (с определенными поправками). Оба варианта — RGB и RGB+W — управляются специальным микрокомпьютером (контроллером), снабженным пультом дистанционного управления для удобства смены цветового режима.
Где применяется
Использование LED-светильников линейного типа получило широкое распространение и встречается во многих областях человеческой деятельности. Основным направлением является дизайн:
Интересно! Чаще всего RGB подсветка встречается в оформлении ночных клубов, ресторанов, кафе или баров, успешно заменив дорогостоящие и хрупкие неоновые витрины. Кроме того, большую популярность приобрела так называемая парящая подсветка мебели или автомобилей, когда LED лента крепится под нижней плоскостью таким образом, что снаружи виден только отблеск на полу. Подобный эффект, только в противоположном направлении, создают, скрытно подсвечивая потолочные конструкции из гипсокартона.
Популярность у геймеров приобрели специальные игровые компьютерные клавиатуры с RGB подсветкой. Они оснащены различными типами механических переключателей наподобие Cherry Blue Switch или их аналогов. Основным назначением такой подсветки является украшение клавиатуры, но пользователи отмечают удобство использования в темных помещениях, возможность изменения режима свечения в разных ситуациях или условиях.
Технические характеристики светодиодных лент
Светодиодные ленты представляют собой наборы отдельных элементов, смонтированных на гибкой основе (матрице). Длина лент ограничена из-за малой толщины проводников и низкого напряжения питания — в конце ленты сопротивление проводников создаст заметное падение напряжения, отчего крайние элементы будут светиться слишком тускло.
Для крепления на обратной стороне имеется липкий слой, с помощью которого светильник легко и быстро устанавливается как на горизонтальную, так и на вертикальную поверхность. Определенную сложность представляет монтаж на рельефные или шероховатые поверхности, где приходится использовать либо двусторонний скотч, либо устанавливать промежуточную подложку.
Помимо этого, все виды RGB подсветки обладают общими техническими параметрами, свойственными светодиодным лентам большинства конструкций. Они обусловлены типом светодиодов и плотностью их размещения на матрице. Кроме того, важное значение имеет способ защиты данного светильника от внешних воздействий, определяющий способность ленты работать в тех или иных условиях. Рассмотрим наиболее значимые характеристики RGB подсветки.
Размеры кристаллов, их количество на метре
Все светодиодные ленты изготавливаются на базе светодиодов типа SMD (Surface Mounted Device, или устройства, установленные на несущую поверхность). Параметры светодиодов определяет количество кристаллов, размещенных в одном корпусе. Существуют элементы разных типов:
Внимание! Каждый чип содержит определенное количество кристаллов, которое может поместиться в корпус. Например, в SMD 3028 имеется дин кристалл, тогда как в SMD 5050 их три штуки. Соответственно, яркость свечения второго элемента выше почти в три раза, что делает ленту с такими элементами подходящей для использования на открытых площадках, для основного освещения или иных целей, где требуются яркие и мощные светильники.
При этом, чем больше кристаллов, тем выше потребляемый ток и напряжение питания. Это также следует учитывать при выборе оптимального типа RGB подсветки для определенных условий использования.
На ленте светодиоды размещаются в определенном порядке. Наиболее распространены светильники с 60 элементами на каждом метре длины. Существуют также и другие варианты:
Чем больше светодиодов на матрице, тем меньше мощность и энергопотребление единицы, поскольку в сумме они составляют большое общее значение. Из-за этого ограничивают длину ленты — как правило, она не превышает 5 м.
Световой поток
Световой поток — это величина, определяющая степень яркости светильника, уровень освещенности помещения. Она измеряется в люменах (Лм). Световой поток LED подсветки принято сравнивать с привычной мощностью ламп накаливания, хотя и в этом случае аналогия весьма приблизительна. Дело в том, что нить накаливания светит во все стороны, ее угол раскрытия составляет 360°, тогда как у LED ленты максимальное значение угла составляет 120°, что значительно снижает общий уровень освещенности.
Если используется RGB подсветка, то ситуация усложняется, поскольку с изменением цвета ленты меняется и уровень освещенности помещения. Обычно для более понятного обозначения применяют соотношение мощности и светового потока Лм/Вт, что позволяет более наглядно и детально определить величину светового потока.
Как подобрать мощность и длину
Мощность RGB подсветки напрямую связана с типом и количеством светодиодов на матрице. Для ленты с установленными элементами SMD 5050 мощность составляет:
Важно! Стандартная RGB подсветка из элементов SMD 3528 имеет 60 светодиодов на метр длины и потребляет 4,8 Вт. С увеличением количества элементов соответственным образом возрастает мощность.
Длина подсветки обычно определяется размерами поверхности, на которую светильник должен быть установлен. Максимальная длина составляет 5 м, но, при необходимости, ее можно увеличить. Это делается редко, так как придется изменять параметры источника питания и вносить коррективы в настройки блока управления RGB подсветки.
Класс защищенности
Класс защищенности показывает, насколько данный тип светильника приспособлен к эксплуатации в заданных условиях. Он обозначается буквами IP и соответствующим числовым индексом. Для RGB подсветки чаще всего применяются следующие классы защищенности:
Обладание тем или иным классом защиты RGB подсветки ограничивает или расширяет область применения данной конструкции.
Как выбрать качественную светодиодную ленту для RGB подсветки
Выбор RGB подсветки обусловлен несколькими критериями:
Сопоставление этих параметров позволяет подобрать наиболее подходящую светодиодную подсветку. Помимо приведенных показателей важно выбирать среди известных и надежных производителей, поскольку дешевые изделия из развивающихся стран не способны продемонстрировать качественную и долговечную работу.
Если в происхождении ленты возникают сомнения, лучше поискать в другом магазине. Это займет некоторое время, но поможет подобрать оптимальный и качественный вариант RGB подсветки для существующих условий.
Основные выводы
RGB подсветка — эффектный и привлекательный способ светового оформления интерьеров или иных поверхностей. Она способна изменять цвет и характер свечения, позволяет получить интересные эффекты. В продаже имеется масса вариантов конструкции, параметров и прочих особенностей RGB подсветки, которые смогут выполнить любые задачи.
Всех, у кого имеются свои соображения относительно этого варианта оформления, призываем высказать их в своих комментариях. Возможно, они станут основой для новых дизайнерских идей или технических разработок.