Co to jest RGB?

Co to jest RGB?

W ostatnim czasie dzięki rewolucji w oświetleniu, jakiej dokonuje technologia LED coraz częściej słyszymy nazwę „RGB” lub „System RGB”. Bardzo ogólnie mówiąc jest to sposób tworzenia światła, który pozwala na uzyskanie prawie dowolnego koloru. A jak system RGB działa w praktyce? Poniżej szczegółowy opis:

System barwny RGB jest jednym z modeli przestrzeni barw, czyli umownego zapisu obserwowanych kolorów. Jego nazwa wywodzi się od pierwszych liter angielskich nazw barw podstawowych, czyli: R – Red – czerwony, G – Green – zielony oraz B – Blue – niebieski. Jest to model barwny używany do generowania barw poprzez urządzenia projekcyjne, czyli generujące światło. Pierwotnie wymyślony został do analogowych urządzeń wyświetlających, lecz w dzisiejszym świecie na dobre zadomowił się w urządzeniach cyfrowych. Korzystają z niego telewizory i monitory LCD, projektory, aparaty cyfrowe, wyświetlacze telefonów i innych urządzeń oraz sterowniki oświetlenia RGB. System ten w dużej mierze bazuje na niedoskonałości ludzkiego wzroku, pozwalając dzięki mieszaniu różnych wartości poszczególnych składowych kolorów podstawowych na uzyskanie wrażenia wyświetlania innej barwy niż podstawowe składowe.

Przykład mieszania poszczególnych barw.
W tym miejscu warto wyjaśnić czym jest owa przestrzeń barw. Jest to odzwierciedlenie widma fal elektromagnetycznych z zakresu od 380 do 780 nm w matematycznym modelu w postaci trójwymiarowej przestrzeni. Zakres barw pomiędzy 380 a 780 nm jest zakresem światła widzialnego dla ludzkiego oka i nie obejmuje on podczerwieni oraz ultrafioletu, a co za tym idzie za pomocą systemu RGB niemożliwe jest uzyskanie tych barw.
Model barwny RGB jest modelem czysto teoretycznym. W praktyce oznacza to niestety, że w każdym z urządzeń korzystających z jego palety barwnej mogą pojawić się różnice odcieni przy generowaniu poszczególnych kolorów. Aby uniknąć tego rodzaju różnic w roku 1996 ustalony został standard sRGB. Niestety nie obejmuje on wszystkich urządzeń pracujących w systemie RGB lecz jedynie urządzenia emitujące obraz takie jak telewizory czy też monitory w związku z czym pomiędzy innymi urządzeniami (na przykład sterownikami LED) w systemie RGB mogą dalej występować różnice w projekcji barw.
W podstawowej wersji systemu RGB stosuje się 24 bitową metodę opisu koloru gdzie na każdą z trzech składowych barw przypada 8 bitowa wartość jasności. Oznacza to, że każda z barw składowych może przyjmować 256 różnych jasności. Przy wartości 0 urządzenie nie emituje danej składowej, a przy wartości 255 dana składowa świeci z maksymalną jasnością. Mieszając ze sobą różne jasności tych trzech barw podstawowych możemy uzyskać ponad 16 tysięcy finalnych kolorów. Przykładowo wymieszanie kolorów o wartościach r:255 i g:255 b:0 da nam kolor żółty, a kolory o wartościach R:255 G:0 B:255 daje nam kolor fioletowy. Wymieszanie wszystkich składowych o maksymalnej wartości 255 da nam kolor biały. Zmniejszając równolegle i proporcjonalnie każdą z wartości składowych nie uzyskamy zmiany koloru, a jedynie zmianę jasności. Jednak ze względu na 8 bitowy charakter każdego koloru, czyli małą dokładność, w rzeczywistych urządzeniach opartych na systemie RGB przy zmianie natężenia mogą wystąpić niewielkie różnice w odcieniach ściemnianych barw. Nie są to jednak zazwyczaj różnice na tyle duże aby stanowiło to problem. Przeciętny obserwator najczęściej nie jest w stanie zobaczyć różnicy w odcieniach danego koloru przy zmieniającej się jasności. Zmieniając każdą z wartości poszczególnych barw o taką samą ilość kroków uzyskamy nie tylko zmianę jasności lecz również zmianę koloru.

Powyższy opis dosyć dobrze oddaje zasadę działania mieszania barw w RGB ale jest mocno teoretyczny i pasuje bardziej do monitorów komputerowych niż do rzeczywistych systemów oświetlenia LED RGB. W praktyce bowiem wiele zależy od sposobu sterowania oświetleniem, gdyż to od niego zależą uzyskiwane kolory. Bardzo rzadko użytkownik ma możliwość dokładnego wpisywania jasności każdej ze składowych i taka możliwość zazwyczaj znajduje się tylko w zaawansowanych, cyfrowych sterownikach LED pracujących w oparciu o jeden z protokołów cyfrowej transmisji danych (DALI, DMX, Modbus, itp.). W popularnych, prostych i tańszych sterownikach RGB obsługa jest znacznie uproszczona i użytkownik ma ograniczone możliwości regulacji. Najczęściej jest to możliwość przełączania się między kilkoma lub kilkunastoma zdefiniowanymi kolorami. Spotyka się także możliwość wyboru jednego z kilku programów efektów lub wcześniej zaprogramowanych scen.

Warto również nadmienić, że finalny kolor zależy w dużej mierze od zastosowanych taśm LED RGB ze względu na różne jasności poszczególnych barw składowych w zastosowanych diodach LED. Z tego powodu trudno jest uzyskać powtarzalność barw w systemach oświetlenia LED RGB. W najbardziej wymagających instalacjach stosuje się specjalne sterowniki pozwalające na korekcję tak balansu bieli jak i kolorów. Jednak takie rozwiązania pociągają za sobą znacznie wyższy koszt.


REKLAMA:

Enterius - Polski producent profesjonalnych sterowników i ściemniaczy LED