Specyfikacja techniczna urządzeń oświetleniowych ma kilka wspólnych, opisujących je parametrów, takich jak moc, strumień świetlny, temperatura barwowa, wskaźnik oddawania barw itp. Więcej na ich temat oraz tego, jak je czytać, dowiecie się z innego artykułu. Ten tekst opisuje bowiem inny, również istotny parametr, który często jest niedoceniany, a mianowicie jakość mieszania kolorów w urządzeniach LED. Cecha, która wpływa nie tylko na jakość, ale również na zakres kolorów, jakie można uzyskać z danego urządzenia.
Na lekcji plastyki w szkole dowiadujemy się o trzech podstawowych kolorach: czerwonym, żółtym i niebieskim, które odpowiednio zmieszane pozwalają na uzyskanie innych barw. Sytuacja jednak zmienia się, kiedy wkraczamy w świat fizyki i światła, gdzie trzema podstawowymi kolorami jest czerwony, zielony i niebieski. Żeby jednak zrozumieć zjawisko mieszania kolorów, konieczne jest zrozumienie dwóch pojęć, a dokładnie subtraktywnego i addytywnego mieszania kolorów.
Subtraktywne mieszanie kolorów
Według słownika PWN: „Subtraktywne mieszanie barw to nakładanie się barw pozostałych po wyeliminowaniu ze światła białego (np. w wyniku pochłaniania przez barwniki) fal o pewnych długościach. Przez subtraktywne mieszanie 3 barw: niebieskozielonej (cyjan – C), purpurowej (magenta – M) i żółtej (Y), można uzyskać dowolny kolor. Efekt ten wykorzystuje się np. w wydrukach barwnych fotografii, dodając kolor czarny (K). Powstaje kolor CMYK. Efektem subtraktywnego mieszania barw jest np. zielony kolor liści, które z padającego nań światła w największym stopniu absorbują fale purpurowe – wówczas w mieszaninie fal odbitych dominuje barwa dopełniająca, czyli zielona.” Oznacza to, że naukę o trzech kolorach, którą zdobyliśmy, należy uaktualnić, a za trzy podstawowe kolory uznać właśnie cyjan, magentę i żółty.
Addytywne mieszanie kolorów
Czym zatem jest addytywne mieszanie kolorów? Według definicji z „Poligraficznego słownika terminologicznego”, to zjawisko to: „Jednoczesne mieszanie strumieni świetlnych trzech barw podstawowych czerwonego (R), zielonego (G), niebieskiego (B) o różnych długościach, w wyniku czego można uzyskać dowolną barwę chromatyczną lub barwę achromatyczną. W oparciu o syntezę addywną mieszania barw pracują monitory oraz inne wyświetlacze kolorowe, emitując wiązki świateł RGB. Czarny ekran to wynik braku emisji światła, a biały to wynik złożenia świateł R + G + B z maksymalną jasnością.”
Zjawisko to odkrył Izaak Newton, który przy użyciu pryzmatów i luster zmieszał ze sobą kolory czerwony, zielony i niebieski, a w rezultacie uzyskał czyste światło białe. Stąd wysnuł wniosek, że to trzy podstawowe kolory. Wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia ze źródłami światła białego i chcemy uzyskać różne kolory, stosujemy system CMY. Przy źródłach światła kolorowego mówimy o systemie RGB. Zarówno przy systemie RGB i CMY teoretycznie możemy uzyskać wszystkie kolory, praktycznie z powodów technicznych uzyskanie pełnej palety barw jest niemożliwe. W praktyce przy systemie CMY stosujemy dodatkowe tarcze kolorów, a w systemie RGB dodatkowe źródła światła o specyficznych kolorach. W systemach RGB dla źródeł LED stosowany jest często system RGBW (z kolorem białym) RGBA (z dodatkowym amberem) czy RGBWA (dodatkowy biały i amber) lub nawet RGBWACI (dodatkowo cyjan i indygo). W profesjonalnych urządzeniach oświetleniowych stosuje się addytywne mieszanie barw, skąd więc wiadomo, jaki kolor jesteśmy w stanie uzyskać z danego urządzenia przed jego uruchomieniem? Pojawia się kolejne ważne zjawisko, które nam w tym pomaga.
Krzywa Plancka
Krzywa Planca, inaczej czarna krzywa, na której znajdują się barwy emitowane przez ciała rozgrzane do określonej temperatury. Przecinające linię Plancka proste wskazują barwy o takiej samej temperaturze barwowej. Na przecięciu krzywej Plancka i prostej odpowiadającej pożądanej temperaturze barwowej znajduje się punkt, który reprezentuje barwę światła odpowiednio zbalansowanego dla zastosowań filmowych i telewizyjnych. Niestety, większość dostępnych na rynku urządzeń RGB jest w stanie wykorzystać jedynie część tego zakresu. Pojawiło się jednak urządzenia wyposażone w źródło światła MSL (Multi Spectral Lighting Source), a dokładnie ruchome głowy z serii T marki Robe lighting. MSL rozprowadza emitowane światło równomiernie po całej krzywej Plancka, zapewniając w ten sposób najszerszą możliwą gamę kolorów i jednocześnie płynną kontrolę CCT w pełnym zakresie. Technologia ciągle się zmienia, a wraz z nią wiedza użytkowników oświetlenia. Różne odcienie kolorów, również w oprawach tego samego producenta, które były akceptowane jeszcze kilka lat temu coraz częściej wykluczają daną oprawę. Skąd taka różnica? Dlaczego dwie różne oprawy RGBA, szczególnie w przypadku innych producentów, wyglądają tak różnie podczas ich mieszania?
Źródło LED MSL
W przypadku dwóch różnych producentów wynika to ze sposobu mieszania diod – inny stosunek czerwonych diod do niebieskich diod do bursztynowych itd. Istnieją różne sposoby wytwarzania bursztynowych diod LED, każda da inny wynik w urządzeniu RGBA. Natomiast jeśli taka sytuacja pojawi się w urządzeniach tego samego producenta, najczęściej wynika z jakości stosowanych w oprawach diod. Zestaw czerwonych diod LED nie będzie miał dokładnie tego samego koloru czerwonego. Dlatego producent musi starannie kupować pasujące diody LED, aby zapewnić spójny kolor od urządzenia do urządzenia. Robe lighting projektując źródła MSL, zagwarantował, że zawsze będą generować biel i kolory dokładnie odpowiadające temperaturom kalibracji fabrycznej. Zapewnia to innowacyjny system RCC (Robe Color Calibration), który pozwala na kalibrację automatyczną lub na żądanie wielokolorowego źródła LED. Proces jest przeprowadzany wewnętrznie przez oprawę bez użycia zewnętrznego narzędzia lub sprzętu, co pozwala na pełną kalibrację kolorów na miejscu i zapewnia spójność wyjściową w całym asortymencie produktów.
Rynek oświetlenia scenicznego pełen jest różnego rodzaju LED-owych urządzeń oświetleniowych. Różnią się one mocą i jakością światła, ale również sposobem odwzorowywania barw, a w szczególności regularnością tego parametru. Nie jest wszak sztuką kupić 100 tanich urządzeń oświetleniowych i uzyskać z nich różne kolory lub spędzić kilka godzin lub dni na ich odpowiednie skorygowanie. Sztuką jest kupić 100 urządzeń, które na początku, ale również po czasie, będą świecić tak samo. Taką zaletę oferują jedynie najlepsi producenci oświetlenia, wśród których jest Robe lighting – firma mająca swoją siedzibę tuż przy polskiej granicy…
Tekst: Łukasz Augustyniak, Prolight
