Farbmischung mit LEDs: - ETC
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<strong>Farbmischung</strong> <strong>mit</strong> <strong>LEDs</strong>:<br />
Entscheidende Voraussetzungen für schöne und gleichzeitig funktionale Ergebnisse<br />
Zielgruppe: Beleuchtungsdesigner und -techniker in der Unterhaltungsindustrie und<br />
Architekturbranche, die bereits grundlegende Erfahrungen <strong>mit</strong> den allgemeinen Vorteilen und<br />
Leistungsparametern der LED-Beleuchtung haben<br />
Diese Auswertung unterscheidet die zahlreichen LED-Angebote auf dem Markt, indem sie die<br />
Qualität des Farblichts der <strong>LEDs</strong> untersucht.
LED-<strong>Farbmischung</strong><br />
Die LED-<strong>Farbmischung</strong> ist <strong>mit</strong> zwei wesentlichen Problemen verbunden:<br />
1) <strong>LEDs</strong> unterliegen dem Prinzip der additiven <strong>Farbmischung</strong>, die sich entgegengesetzt zu<br />
herkömmlicher Farbe durch weiße Lampen <strong>mit</strong> Filtern verhält. Irreführende Informationen von<br />
LED-Herstellern geben ein verzerrtes Bild der elementaren Anforderungen für schönes additives<br />
Licht wieder.<br />
2) Konventionelle Verfahren für additive <strong>Farbmischung</strong> schaffen es nicht, über weite Teile des<br />
Spektrums gesättigte Farben und natürlich wirkende, weiche Farbtöne zu produzieren, und<br />
erzeugen ein eher unnatürliches Licht.<br />
Wenn <strong>LEDs</strong> richtig eingesetzt werden, können sie über das gesamte Spektrum tief leuchtende<br />
Farben sowie strahlend weißes Licht und lebendige Pastelltöne erzeugen. LED-Geräte lassen<br />
sich nahtlos, sogar unmerklich <strong>mit</strong> konventionellem Glühlicht mischen. Um das Farbpotential von<br />
<strong>LEDs</strong> jedoch voll auszuschöpfen, muss bei der <strong>Farbmischung</strong> sorgfältig vorgegangen werden.<br />
Additive Farbe<br />
Additive RGB-<strong>Farbmischung</strong><br />
Das Mischen von Licht durch Aufeinanderlegen gesättigter Farben ist<br />
eine gängige Vorgehensweise, die sich in der Regel durch die<br />
Verwendung mehrerer Geräte in einem Lichtplan äußert. Die additive<br />
<strong>Farbmischung</strong> innerhalb eines einzelnen Scheinwerfers ist jedoch eine<br />
neue Funktion, die viele Benutzer möglicherweise als eine<br />
Herausforderung empfinden. Infolgedessen entsteht ein verwirrender<br />
Medienrummel, und Werbeaussagen wie „Vollspektrumlicht“, „16<br />
Millionen Farben“ und „RGB-Mischung über das gesamte<br />
Lichtspektrum“ führen dazu, dass der Verbraucher eine Leistung<br />
erwartet, die die meisten LED-Geräte nicht erbringen können.<br />
Während Rot, Grün und Blau die Primärfarben von Licht sind, reichen<br />
diese Farben bei der additiven <strong>Farbmischung</strong> in vielen Situationen<br />
nicht dazu aus, eine schöne, funktionale Beleuchtung zu erreichen.<br />
Von der RGB-<strong>Farbmischung</strong>, also einer Mischung aus Rot, Grün und Blau, wird häufig behauptet,<br />
sie könne jede gewünschte Farbe des sichtbaren Spektrums in jedem Sättigungsgrad<br />
produzieren. Die RGB-<strong>Farbmischung</strong> ist die <strong>mit</strong> Abstand am häufigsten verwendete<br />
<strong>Farbmischung</strong>sform für konventionelle LED-Scheinwerfer.<br />
Der Begriff „Primärfarbe“ ist unzuverlässig. Bei der Mischung sogenannter Primärfarben können<br />
nur Annäherungen anderer Farbschattierungen und keine exakten Nachbildungen produziert<br />
werden. Rot, Grün und Blau können genau genommen keine stark gesättigten<br />
Farbschattierungen außer Rot, Grün und Blau produzieren. Andere Farben, die <strong>mit</strong> RGB<br />
gemischt werden, erscheinen ausgewaschen oder gräulich, insbesondere in den bernsteinfarbiggelben,<br />
cyan-türkisfarbigen und tief violetten Bereichen.<br />
Das Grundprinzip der additiven <strong>Farbmischung</strong> führt<br />
bei RGB-Geräten zu ausgewaschenen, gräulichen<br />
Farben, die die Möglichkeiten der Geräte<br />
einschränken. Das Problem wird nicht dadurch<br />
gelöst, einfach bessere Rot-, Grün- und Blautöne<br />
innerhalb eines LED-Felds zu verwenden. Kein<br />
RGB-Scheinwerfer kann je eine wahre<br />
Vollspektrumlichtquelle sein, auch wenn dies häufig<br />
in der Werbung suggeriert wird. Ein vergleichbares<br />
Beispiel findet sich in der Druckindustrie. Schauen<br />
Das Grundprinzip der additiven<br />
<strong>Farbmischung</strong> führt bei RGB-Geräten<br />
zu ausgewaschenen, gräulichen<br />
Farben, die die Möglichkeiten der<br />
Geräte einschränken.<br />
Sie sich einmal die Druckkennlinie für den Farbaufbau am Rand einer Cornflakes-Schachtel oder<br />
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auf der Webkante eines bunt bedruckten Stoffs an. Häufig werden für den Druck leuchtender<br />
Farben mehr als drei oder vier Druckfarben verwendet – <strong>mit</strong>unter sogar 10 bis 15 verschiedene<br />
Druckfarben für ein einzelnes Bild. In diesem Fall ist die <strong>Farbmischung</strong> eher substraktiv als<br />
additiv, aber auch hier kann <strong>mit</strong> einer größeren<br />
Anzahl Farben eine bessere Farbausgabe erzielt<br />
Mit einer größeren Anzahl Farben<br />
kann eine bessere Farbausgabe<br />
erzielt werden.<br />
werden. Dieses Prinzip gilt für den Druck genauso<br />
wie für das Licht.<br />
Einige Designer sind der Meinung, dass RGB-<br />
Scheinwerfer immer „elektronisch“ wirken – wie Licht,<br />
das von einem Monitor abgestrahlt wird und nicht die<br />
Tiefe oder Reichhaltigkeit einer Glühlampe oder<br />
eines gesättigten Filters aufweist. Das Licht ist ausreichend, wenn keine andere visuelle<br />
Referenz, wie beispielsweise Licht von einer Glühlampe <strong>mit</strong> einem Filter, zum Vergleich<br />
vorhanden ist. Wenn jedoch Glühlicht sichtbar ist, sticht das RGB-Licht hervor und wirkt digital,<br />
unnatürlich und animiert.<br />
Stellen Sie sich einen Farbkreis vor, in dem sämtliche Farben<br />
entlang des Kreisumfangs dargestellt werden: Die gesättigten<br />
Farben befinden sich am Rand, und die weniger gesättigten und<br />
weißeren Farben sind zur Mitte hin platziert. Die Ausgabe eines<br />
RGB-Geräts wird dargestellt, indem für die Farben Rot, Grün und<br />
Blau jeweils ein Punkt am Kreisrand markiert wird. Durch<br />
Verbinden dieser drei Punkte entsteht ein Dreieck, dessen Fläche<br />
den Farbraum bzw. die Möglichkeiten des RGB-Geräts wiedergibt.<br />
Es wird offensichtlich, dass die Sättigung der verschiedenen Farben an Punkten innerhalb des<br />
Dreiecks zwischen den drei RGB-Ecken geringer ausfällt als an den Punkten für Rot, Grün und<br />
Blau. Wenn also die Farbe Bernstein produziert werden soll, wird durch Mischen von Rot und<br />
Grün ein bernsteinähnliches Licht erzielt, dass<br />
weniger gesättigt ist als reines bernsteinfarbenes<br />
Wenn Glühlicht sichtbar ist, sticht<br />
das RGB-Licht hervor und wirkt<br />
digital, unnatürlich und animiert.<br />
Licht. Dies ist daran erkennbar, dass sich der<br />
bernsteinfarbige Punkt auf der Linie zwischen der<br />
roten und der grünen Ecke in einem größeren<br />
Abstand zum Rand des Farbkreises befindet. Die<br />
Darstellung des Gamut in einem standardisierten<br />
Farbraum wie dem CIE-Chromatizitätsdiagramm führt<br />
zu ähnlichen Ergebnissen.<br />
Die Defizite in der Sättigung von RGB-Farben werden deutlich, wenn weiße Flächen beleuchtet<br />
werden. Auf einer weißen Wand ist jedoch nicht das ungewöhnliche Verhalten von RGB-Licht<br />
erkennbar, das bei der Beleuchtung farbiger Objekte und von Hauttönen auftritt.<br />
Beleuchtung von Objekten und Personen<br />
RGB-Scheinwerfer, bzw. alle Scheinwerfer, die nur wenige LED-Farben verwenden, betonen<br />
häufig die farbigen Flächen der beleuchteten Objekte und Personen zu stark. Dies führt dazu,<br />
dass die Farben der Gegenstände übertrieben wirken. Alles erscheint sehr farbstark und<br />
unnatürlich grell – entweder zu rot, grün oder blau – und Gegenständen im selben Farbton sind<br />
schwer zu unterscheiden. Hauttöne können je nach Beschaffenheit rötlich oder leicht grünlich<br />
wirken. In Einzelfällen mag dies gewünscht sein – die meisten Designer müssen jedoch in der<br />
Lage sein, die Erscheinung der beleuchteten Personen und Objekte präzise steuern zu können.<br />
RGB bietet nicht die erforderlichen Steuerungsmöglichkeiten, und lässt sich nicht nahtlos <strong>mit</strong><br />
Glühlicht oder konventioneller Beleuchtung mischen.<br />
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Es gibt Anwendungsgebiete, für die eine RGB-<strong>Farbmischung</strong> völlig ausreichend ist, und im<br />
letzten Jahrzehnt wurde die RGB-basierte LED-Beleuchtung für viele innovative Projekte<br />
eingesetzt. Bei Beleuchtungsanwendungen, die eine qualitativ hochwertige Ausgabe <strong>mit</strong><br />
schönen, tiefen Farben über das gesamte Farbspektrum und einer leuchtenden Intensität bei<br />
getöntem Licht erfordern, können die Ergebnisse von RGB jedoch weit unter den Anforderungen<br />
des Designers liegen. Tatsächlich waren die Möglichkeiten von RGB vor der Verfügbarkeit<br />
anderer Farbmischoptionen so eingeschränkt, dass LED-Geräte ungerechterweise allgemein als<br />
ungeeignet für seriöse Beleuchtungsarbeiten beschrieben wurden. Der Anwendungsbereich<br />
dieser Technologie war in den Köpfen vieler professioneller Beleuchter auf neuartige Funktionen<br />
und dekorative Beleuchtung beschränkt.<br />
In den letzten Jahren wurden weitere Ansätze für die additive <strong>Farbmischung</strong> auf den Markt<br />
gebracht, und das Vorurteil der digitalen Beleuchtung wird langsam abgebaut.<br />
Alternative <strong>Farbmischung</strong>sansätze<br />
Inzwischen sind Scheinwerfer erhältlich, deren LED-Felder <strong>mit</strong> bersteinfarbigen (A) oder weißen<br />
(W) <strong>LEDs</strong> ausgestattet sind und die eine kombinierte RGB+A-, RGB+W- oder sogar RGBAW-<br />
Mischung bieten. Der da<strong>mit</strong> erreichte <strong>Farbmischung</strong>sgamut und die Fähigkeit, farbige<br />
Gegenstände und Hauttöne zu beleuchten, ist eine Verbesserung gegenüber RGB. Die meisten<br />
dieser Scheinwerfer sind jedoch nicht in der Lage, die Ausgabe der verschiedenen Farben<br />
innerhalb der Mischung für ein optimales Ergebnis auszubalancieren.<br />
Die meisten bernsteinfarbigen <strong>LEDs</strong> sind nicht so hell wie rote oder grüne E<strong>mit</strong>ter innerhalb<br />
desselben Pakets. Dieser Umstand in Kombination <strong>mit</strong> dem spektralen Anteil, den Bernstein an<br />
einer <strong>Farbmischung</strong>sanordnung hat, erfordert im Vergleich zu anderen Farben in der Regel eine<br />
höhere Anzahl bernsteinfarbiger <strong>LEDs</strong>, um einen ausreichenden Effekt in der Leistung des<br />
Scheinwerfers zu erzielen. In einem Großteil der RGB+A- und RGBAW-Geräte wird nur eine<br />
einzige bernsteinfarbige LED für jede rote, grüne und blaue LED verwendet. Dadurch bleibt der<br />
Beitrag der bernsteinfarbigen <strong>LEDs</strong> relativ gering.<br />
Die Verwendung weißer <strong>LEDs</strong> in einer <strong>Farbmischung</strong> kann die Beschaffenheit von weißem Licht<br />
und die Wiedergabe beleuchteter Hauttöne und farbiger Objekte verbessern. Dadurch wird nicht<br />
der Farblichtgamut des Geräts erweitert.<br />
Der ultimative Mehrfarbenansatz<br />
Wie die Farbkreise verdeutlichen, kann der Gamut der gesättigten Farben innerhalb eines<br />
Scheinwerfers durch Hinzufügen zahlreicher weiterer Farben zum LED-Mix erheblich erweitert<br />
werden.<br />
Die oben abgebildeten Diagramme stellen ein siebenfarbiges LED-Feld dar. Die Farben sind so<br />
über das Spektrum verteilt, dass<br />
viele der großen Abstände in der<br />
RGB-Anordnung geschlossen<br />
werden. Wenn das Verhältnis der<br />
verschiedenen LED-Farben in<br />
einem solchen Scheinwerfer <strong>mit</strong><br />
Bedacht gewählt wird, sodass ihre<br />
relative Ausgabe ausgewogen ist,<br />
wird die Mischung von Farben<br />
intuitiv, und die Bandbreite<br />
wunderschöner, tiefer, satter<br />
Additive Mischung <strong>mit</strong> sieben<br />
Farben<br />
Farben und reichhaltiger,<br />
attraktiver Pastelltöne kann die anderer Scheinwerfer übertreffen.<br />
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Mit einer ausgewogenen Mehrfarbenmischung können Beleuchtungsdesigner die Ausgabe von<br />
Glühlicht und anderen konventionellen Lichtquellen sowie die gesamte Filterpalette präziser<br />
i<strong>mit</strong>ieren. Ein solches LED-Gerät kann sogar die tiefe Sättigung der meisten Filter übertreffen.<br />
Wenn dies gewünscht ist, kann die Sättigung auch ganz einfach zurückgenommen und eine<br />
Filterausgabe <strong>mit</strong> beliebigem Sättigungsgrad kopiert werden.<br />
Ein weiterer wichtiger Vorteil dieses <strong>Farbmischung</strong>sansatzes ist die wesentlich natürlichere<br />
Wiedergabe von beleuchteten Objekten und Hauttönen. Die CRI-Werte (Color Rendering Index;<br />
Farbwiedergabeindex) sind bei diesen LED-Geräten wesentlich höher. Farbige Oberflächen<br />
werden jedes Mal wieder intuitiv und vorhersagbar beleuchtet – und die Farben wirken nicht<br />
übertrieben.<br />
Bei der Emulation der Ausgabe einer Glühlampe <strong>mit</strong> einem Filter kann der Mehrfarbenansatz<br />
nicht nur die sichtbare Farbe sondern auch die spektrale Zusammensetzung der Referenzquelle<br />
<strong>mit</strong> hoher Präzision nachbilden. Dies ist besonders wichtig für eine genaue Reproduktion der<br />
Farbe auf Kostümen, Szenenelementen, Haut und Make-Up. Es bietet Designern die einzigartige<br />
Möglichkeit, die Ausgabe von LED-Geräten wie Filterfarben zu planen und sich auf<br />
vorhersagbare Ergebnisse verlassen zu können.<br />
Die Mehrfarbenmischung erlaubt<br />
es, <strong>mit</strong> der LED-Beleuchtung in<br />
großangelegten, hochwertigen<br />
Beleuchtungsfunktionen<br />
hervorragende Ergebnisse zu<br />
erzielen, die anderenfalls <strong>mit</strong> der<br />
Technologie nicht zu bewältigen<br />
wären.<br />
Die Verwendung einer breiteren Palette führt zu<br />
präziseren Ergebnissen. Der Mehrfarbenansatz setzt<br />
dies praktisch um, kann jedoch kein echtes<br />
Vollspektrumlicht produzieren. Ein<br />
Mehrfarbenscheinwerfer kommt dem Ideal näher.<br />
Natürlich gibt es Anwendungsbereiche, für die RGB-<br />
Scheinwerfer ideal geeignet sind. Die<br />
Mehrfarbenmischung erlaubt es jedoch, <strong>mit</strong> der LED-<br />
Beleuchtung in großangelegten, hochwertigen<br />
Beleuchtungsfunktionen hervorragende Ergebnisse zu<br />
erzielen, die anderenfalls <strong>mit</strong> der Technologie nicht zu<br />
bewältigen wären.<br />
In Situationen, in denen die Lichtqualität des LED-<br />
Scheinwerfers von besonderer Bedeutung ist, sollten professionelle Beleuchter <strong>mit</strong> großen<br />
Beleuchtungsprojekten auf Folgendes achten:<br />
• Mehr als drei verschiedene LED-Farben in der Light Engine<br />
• Ein geplantes und ausgewogenes Verhältnis der Farben, das eine intuitive <strong>Farbmischung</strong><br />
und vorhersagbare Helligkeitsstufen ermöglicht, statt ein Eins-zu-eins-Verhältnis der<br />
Farben im Spektrum<br />
• Eine Lichtausgabe, die bei Beleuchtung einer weißen Fläche die Beschaffenheit von<br />
offenem Glühlicht und häufig verwendeten Filterfarben nachbilden kann<br />
• Eine Lichtausgabe, die Personen, farbige Objekte und andere Elemente natürlich<br />
beleuchtet und über eine verbesserte Farbwiedergabe zur nahtlosen Integration <strong>mit</strong><br />
anderen Quellen verfügt<br />
• Ein LED-Beleuchtungsgerät, dass nahtlos <strong>mit</strong> konventionellen Beleuchtungssystemen<br />
interagiert<br />
Selador x7 Farbmischsystem von <strong>ETC</strong><br />
Selador-Scheinwerfer von <strong>ETC</strong> basieren auf einem einzigartigen <strong>Farbmischung</strong>sansatz, dem<br />
sogenannten x7 Farbsystem*, das für reichhaltige, kräftige und sorgfältig kalibrierte Farben sorgt.<br />
Dank dieses Systems ermöglichen die für die Theateranwendung konzipierten Selador-Produkte<br />
die tiefste Farbsättigung und anspruchsvollsten Beleuchtungsproduktionen, die <strong>mit</strong> LED-Geräten<br />
möglich sind.<br />
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Das fein abgestimmte x7-System ignoriert die<br />
überbewertete Prämisse der sogenannten Primärfarben<br />
und verlässt sich stattdessen auf bewährte<br />
Farbmischprinzipien. Sehr einfach ausgedrückt ist x7<br />
die Verkörperung der Philosophie, dass mehr Farbe in<br />
einem Light Engine zu einer besseren Lichtausgabe<br />
führt. In jedem Selador-Gerät sind sieben verschiedene<br />
LED-Farben optimal angeordnet, um leuchtende,<br />
kräftige Farben und weiches, reines Licht zu erzeugen.<br />
In jedem Selador-Gerät sind sieben<br />
verschiedene LED-Farben optimal<br />
angeordnet, um leuchtende,<br />
kräftige Farben und weiches, reines<br />
Weißlicht zu erzeugen.<br />
Viele Designer stellen fest, dass Selador x7-Scheinwerfer nicht sofort anhand ihrer Lichtausgabe<br />
als LED-Geräte erkennbar sind, da sie nicht die digitale Dissonanz konventioneller LED-<br />
Beleuchtung aufweisen. Sie harmonieren hingegen <strong>mit</strong> Glühlicht und sind – sofern dies<br />
gewünscht ist – in Beleuchtungsabläufen nahezu unsichtbar. Wenn sie sich abheben sollen, hat<br />
das Licht der Selador-Scheinwerfer eine Kraft und Sattheit, die erdig und natürlich wirkt. Dank<br />
ihrer spektralen Vielfalt und tiefen Farben werden sie von professionellen Beleuchtern für<br />
unterschiedlichste Anwendungen bevorzugt eingesetzt.<br />
Ganz gleich, ob sie für tiefe Farben, weiche Pastelltöne oder brillantes Weißlicht eingesetzt<br />
werden – Selador-Scheinwerfer von <strong>ETC</strong> verfügen im Vergleich zu anderen LED-Geräten über<br />
herausragende Eigenschaften:<br />
• Sie erzielen eine Farbsättigung, die kein anderes Gerät erreicht.<br />
• Sie i<strong>mit</strong>ieren konventionelle Lampen und Filterfarben auf spektraler Ebene, wodurch<br />
Objekte und Personen vorhersagbar und intuitiv beleuchtet werden können.<br />
• Sie lassen sich nahtlos <strong>mit</strong> Glühlichtlampen und anderen konventionellen Lichtquellen<br />
mischen und können so für echte Beleuchtungsprojekte statt nur für einfache neuartige<br />
Funktionen eingesetzt werden.<br />
• Sie überwinden die Grenzen der additiven Drei- oder Vierfarbenmischung und können so<br />
das Potenzial der LED-Technik für wunderschönes Licht voll ausschöpfen.<br />
Die Mischung lebendiger Farben ist ein einzigartiger Vorteil der Selador-Geräte von <strong>ETC</strong>. Diese<br />
Fähigkeit wird durch weitere Technologien ergänzt, die die Leistung der Selador-Scheinwerfer<br />
weiter steigern und sie zweifellos in die Lage versetzen, eine hochwertige Beleuchtung<br />
bereitzustellen. Wenden Sie sich an eine <strong>ETC</strong>-Vertretung in Ihrer Nähe, um einen Termin für eine<br />
Demonstration der Selador x7-Technologie in Ihren eigenen Räumlichkeiten zu vereinbaren.<br />
*Das x7 Farbsystem ist durch das US-Patent 6,683,423 B2 vom 27. Januar 2004 geschützt.<br />
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