Загальна інформація
Застосування
Принцип адитивного змішування кольорів трапляється нам щодня. Кольори на екранах мобільних телефонів, комп'ютерів чи телевізорів утворюються змішуванням кольорів RGB. Окремі пікселі складаються з трьох субпікселів кольорів червоного, зеленого та синього. Кожен із цих субпікселів може змінювати яскравість свого кольору. Цими трьома субпікселями можна тепер відтворити всі кольори. Щоб отримати біле зображення, активують кожен субпіксель. При чорному зображенні всі три субпікселі вимкнені.
Інша інформація (1/2)
Попередні знання
Кольори сприймаються як різні довжини хвиль світла між і . При цьому кольори світла називають спектральними кольорами.
Принцип
Коли промені світла різних кольорів накладаються один на одного, відбувається додавання їхніх спектральних кольорів. Тоді говорять про адитивне змішування кольорів. Змішаний спектр завжди містить більший об'єм кольору, ніж кожен окремий колір до нього. Найчастіше при адитивному змішуванні кольорів поєднують три різні кольори.
Інша інформація (2/2)
Навчальна мета
Учні мають засвоїти принцип адитивного змішування кольорів.
Завдання
- Досліди різні комбінації світлодіодів і поспостерігай за отриманим спектром.
Правила безпеки
Світлодіоди у виробі «надяскраві». Не розглядайте світлодіоди зблизька під час увімкнення. Не дивіться пильно на яскраве джерело світла.
Теорія (1/3)
Світлодіодний освітлювач оснащений набором світлодіодів з основними кольорами - червоним, зеленим і синім. Пристрій складається з шести світлодіодів (три внутрішні та три зовнішні світлодіоди). Як три внутрішні світлодіоди (червоний, зелений і синій), так і три зовнішні світлодіоди (червоний, зелений і синій) розміщені в круглій рамці з проміжком 120 градусів і на однаковій відстані від центру. Радіуси кривини всіх трьох зовнішніх світлодіодів лежать на однаковій відстані від центру рамки, тож змішування кольорів рівномірне. Для підсилення надяскравих світлодіодів (червоного, зеленого і синього) передбачено контролер. Контролер може працювати у внутрішньому або зовнішньому режимі, щоб змінювати інтенсивність світлодіодів від 0% до 99%. РК-екран показує поточне налаштування кожного світлодіода. Великий вибір кольорів дає змогу змішувати їх у різних співвідношеннях. Кожен світлодіод має лінзу, яка зводить світло в широкий круговий промінь. Розсіювач забезпечує рівномірний розподіл світла. Діафрагма з отворами, що входить у комплект, створює світлові кола, які можна показати на світлопроникному екрані. Цей ефект добре видно з обох боків.
Теорія (2/3)
Клавіатура контролера
- Червона, зелена, синя кнопки «вгору» (↑) і «вниз» (↓): цими кнопками можна змінювати інтенсивність відповідного кольору з кроком 1% від 0 до 99%
- Кнопка INNER/OUTER: цією кнопкою вибирають внутрішній або зовнішній світлодіод.
- Кнопка вводу: цією кнопкою зберігають або оновлюють поточне значення новоутвореного кольору.
Теорія (3/3)
Клавіатура контролера
- Ліва кнопка (←): цю кнопку використовують, щоб показати попередній колір і його рівень інтенсивності.
- Права кнопка (→): цією кнопкою показують наступний колір і його інтенсивність.
- Кнопка COLOR: цією кнопкою вибирають режим програми.
- Кнопка R G B: цією кнопкою показують поточне значення або змінюють поточне значення кольорів червоного, синього і зеленого.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Світлодіодний освітлювач для змішування кольорів, з контролером | 13761-99 | 1 |
| 2 | Оптична лава для учнівських дослідів, l = 600 мм | 08376-00 | 1 |
| 3 | Ковзна опора для оптичної лави | 09822-00 | 3 |
| 4 | Діафрагма для змішування кольорів | 13761-00 | 1 |
| 5 | Екран для змішування кольорів | 13761-01 | 1 |
Складання та виконання
Складання (1/2)
- Поставте оптичну лаву на дослідний стіл і вставте світлодіодний освітлювач у ковзну опору на лівому кінці лави.
- Закріпіть екран на крайньому правому кінці лави.
- Тепер розмістіть діафрагму між світлодіодним освітлювачем і екраном.
Схема досліду
Складання (2/2)
- З'єднайте світлодіодний освітлювач із контролером.
- Освітлювач працює від стабілізованого мережевого блока живлення 5 В / 2 А. Використовуйте освітлювач лише з призначеним для нього блоком живлення. З'єднайте блок живлення 5 В, що входить у комплект, із контролером і ввімкніть вилку в розетку.
- Типово після ввімкнення кожен світлодіод із міркувань безпеки встановлюється на 0%. Яскравість можна поступово збільшувати натисканням відповідної кнопки «вгору». Крім того, повної яскравості можна досягти одразу, натиснувши кнопку ↓ один раз, коли на індикаторі показано 0%.
Контролер світлодіодного освітлювача
Виконання
- Спершу ввімкни зелений і червоний світлодіоди та поспостерігай за результатом. Досліди, як змінюється змішаний колір, коли змінювати інтенсивність.
- Повтори дію для таких комбінацій: синій + зелений, синій + червоний.
- Тепер увімкни всі три світлодіоди і змінюй інтенсивність світла; що можна спостерігати за максимальної інтенсивності всіх кольорів?
- Запиши спостереження.
Опрацювання результатів (1/2)
- Залежно від комбінації кольорів та інтенсивностей на екрані можна спостерігати різні змішані кольори.
- Огляд різних змішаних кольорів можна побачити на рисунку ліворуч. При цьому окремі спектральні кольори мають інтенсивність 100%.
Опрацювання результатів (2/2)
Заповни текст із пропусками за спостереженнями. ____ адитивного змішування кольорів - це ____, зелений і червоний. Наступні ____ виникають, коли три основні кольори змішують адитивно. При цьому виходять з однакової інтенсивності основних кольорів. Зелений + червоний дає ____ Синій + зелений дає ____ Синій + червоний дає ____ Зелений + синій + червоний дає ____