多くの消費者は、最新の照明ストリップはすべて同じであると考えていますが、標準的な発光ダイオード (LED) とそれに対応するカラフルな製品の間には、大きな技術的な隔たりが存在します。 と仮定すると、期待外れの設置につながることがよくあります。 RGB LED ライト が単に「追加の機能を備えた通常の LED」である実際には、これら 2 つのテクノロジーは、根本的に異なるハードウェア アーキテクチャ、電力要件、および制御方法に依存しています。
最も一般的な「ワンサイズですべてに対応」の罠には、住宅所有者が主要な室内照明として機能する RGB ストリップを購入することが含まれます。彼らは、パーティーには楽しい色を、読書にはきれいな白色光を切り替えたいと考えています。残念ながら、標準の RGB チップによって生成される「白」は、暗く、青みがかっていて、視覚的に疲れやすいものであることがすぐにわかります。この制限は欠陥ではありません。これは、ダイオードレベルで光が生成される方法の副産物です。
スペースに適切な投資を行うには、基本的な定義を超えて検討する必要があります。これらのテクノロジーを区別する重要な指標 (演色評価数 (CRI)、配線の複雑さ、発光効率など) を比較します。これらのハードウェアの違いを理解することで、セットアップに専用の白色チップと色混合チップのどちらが属するかを判断できます。
これらのライトの動作が異なる理由を理解するには、チップ自体の微細な構造を調べる必要があります。違いはプラスチックケースの色だけではありません。それは光子の生成に使用される化学的および物理的プロセスにあります。
標準的な白色 LED ストリップを見ると、オフにするとチップが黄色に見えることに気づくかもしれません。これが「蛍光体方式」の特徴です。このアーキテクチャでは、メーカーは高効率の青色ダイオードをベースとして使用しています。彼らは、この青色ダイオードを黄色蛍光体の正確な層でコーティングします。
青色光が蛍光体を通過すると、広いスペクトルの白色光に変換されます。このプロセスは化学的には蛍光管の動作と似ていますが、固体状態で発生します。この設計は単一のタスクに焦点を当てているため、出力の安定性と熱効率を最大化するように設計されています。通常、これらのストリップは単純な 2 ピン接続を使用します。1 つは正電圧用、もう 1 つは負電圧用です。電力を加えると光ります。
RGB LED ライトは トライチップ設計を採用しています。 RGB チップ (一般的な 5050 SMD など) をよく見ると、正方形のパッケージ内に 3 つの異なる微細な光源 (赤、緑、青) が 1 つずつあることがわかります。ここには蛍光体コーティングはありません。
これらのチップは、加法混色の原理に基づいて動作します。さまざまな色合いを作り出すために、コントローラーは各内部ダイオードの明るさを調整します。たとえば、赤と青をオンにするとマゼンタが作成されます。白を作成するには、コントローラーは 3 つのダイオード (赤、緑、青) をすべて 100% の明るさで点灯します。ただし、結果として得られるのは「合成」の白で、多くの場合、暖かさや深みが欠けています。さらに、接続はより複雑で、4 ピンのセットアップ (+、R、G、B) と各チャンネルの信号を管理するロジック コントローラーが必要です。
| 特徴 | 通常LED（白色） | RGB LED |
|---|---|---|
| 光源 | 青色ダイオード + 黄色蛍光体 | 3 ダイオード (赤、緑、青) |
| 配線 | 2ピン(+、-) | 4ピン(+、R、G、B) |
| コントロール | オプションの調光器 | 必要なコントローラー (PWM) |
| 主な用途 | 照明と視認性 | 装飾と雰囲気 |
一般的な照明に標準の RGB ライトを使用する場合の最も重大な欠点は、生成される光の品質です。鮮やかな飽和色でまばゆくなることはできますが、自然界を正確にレンダリングするように求められると失敗します。
赤、緑、青を混合することによって生成される白色光は、スペクトル的に「尖っています」。光には、これら 3 つの特定の波長の高いピークが含まれていますが、自然太陽光に見られる微妙なオレンジ、シアン、深い赤色がありません。これにより「スペクトル ギャップ」が生じます。
その結果、演色評価数 (CRI) が低くなります。 RGB「白」ライトの下では、オブジェクトは色あせたり、不自然に色づいて見えることがよくあります。食べ物が美味しそうに見えなかったり、肌の色が灰色になったり、病的に見えたりすることがあります。さらに、RGB パッケージの青色ダイオードは最も強力であることが多いため、得られる白は通常、きつい冷たい色合い (6500K 以上) を持ち、読書や精密な作業中に目の疲れを引き起こす可能性があります。
通常の白色 LED は、これらのスペクトルギャップを埋めるために特別に配合されています。高品質の標準 LED は、90 ～ 95+ の CRI を達成できます。これは、キッチン カウンター、化粧台の鏡、アート ディスプレイなど、色の精度が重要な領域にとって重要です。
品質を超えて、発光効率（ワットあたりのルーメン）の問題があります。専用の白いチップは、3 つの RGB チップを同時に実行するよりも少ない熱ではるかに高い輝度を生成します。 RGB ストリップで部屋を照明しようとすると、基本的にハードウェアを最大の熱で動作させて標準以下の明るさレベルを達成することになります。
RGB を選択すると、「技術税」と呼ばれる、より高いレベルのインストールの複雑さを受け入れる必要があります。
通常の LED は単純な DC 電圧で動作します。電源または標準の壁スイッチに直接配線できます。ただし、 RGB LED ライトは頭脳がなければ役に立ちません。異なる輝度レベルと色をシミュレートするには、パルス幅変調 (PWM) を使用して LED を 1 秒あたり数千回点滅させるマイクロコントローラーが必要です。
これにより、システムに障害点が追加されます。スマートホーム愛好家にとって、これはエコシステムのロックインも意味します。ライトが Zigbee、Wi-Fi、Hue などの独自アプリ、または Razer Chroma などの PC ベースのソフトウェアで動作するかどうかを決定する必要があります。
物理的な設置もより要求が厳しくなります。標準的な LED は 2 導線を使用しており、薄くて柔軟性があり、隠すのが簡単です。 RGB には 4 芯のワイヤ (RGBW の場合は 5 芯) が必要です。これはコネクタのサイズに影響を与え、コネクタの幅が広くなり、スリムなアルミニウム チャネルに適合することが難しくなります。 4 つの接触パッドの間隔が非常に狭いため、ブリッジ接続のリスクが高まるため、RGB ストリップのはんだ付けも初心者にとってはより困難です。
この状況をさらに明確にするために、標準 RGB を「アドレス可能」または「デジタル」RGB (RGBIC またはドリームカラーと呼ばれることが多い) と区別する必要があります。標準の RGB ストリップはアナログです。ストリップ全体が同時に同じ色でなければなりません。色が互いに追いかけ合う虹効果が必要な場合は、RGBIC が必要です。
RGBIC は素晴らしい効果を提供しますが、さらに複雑さが加わります。これらのストリップを好きな場所で簡単にカットすることはできません。 IC チップ間の特定の切れ目でそれらを切断する必要があります。さらに、標準の 4 ピンのアナログ電圧制御ではなく 3 ピンのデジタル データ信号が必要であるため、標準の RGB コントローラと互換性がありません。
長年にわたり、ユーザーは色の楽しさと優れた照明の実用性のどちらかを選択する必要がありました。メーカーは最終的にハイブリッド チップでこのギャップを埋めました。
照明のジレンマに対する専門的な解決策は、 RGBW (赤、緑、青 + 白) または RGBCCT (RGB + 調整可能な白)です。これらの高度なストリップは、同じパッケージ内に RGB カラーと並んで、専用の 4 番目 (または 5 番目) の蛍光体ベースの白色ダイオードを追加します。
このハードウェアの変更により、スペクトル ギャップの問題が解決されます。パーティーライトが必要な場合は、RGB ダイオードが点灯します。仕事や読書をしたいときは、RGB ダイオードがオフになり、専用の白色ダイオードが引き継ぎ、高 CRI で効率的な照明を提供します。 RGBCCT は、ウォーム ホワイト ダイオードとクール ホワイト ダイオードの両方を組み込むことでこれをさらに一歩進め、心地よい光からエネルギー的な光まで温度を調整できるようにします。
RGBW は多用途性の点で優れた選択肢ですが、トレードオフもあります。製造が複雑なため、1 フィートあたりのコストは一般に高くなります。設置には専用の 5 ピンまたは 6 ピンのコントローラーとケーブル配線が必要ですが、ケーブルがかさばる可能性があります。さらに、白色ダイオードはチップ内のスペースを占めるため、色付きダイオードがわずかに小さくなる場合があり、専用の RGB チップと比較して最大彩度濃度が低下します。
主な目的がカメラで見栄えを良くすることである場合 (Zoom 通話、ストリーミング、またはコンテンツ作成)、RGB も標準の白も理想的ではありません。二色 (調整可能な白) ハードウェアを探す必要があります。これらのストリップは、温白色 (2700K) と冷白色 (6500K) の間で振動します。これにより、光を部屋の周囲の照明に合わせることができ、肌の色合いが RGB 混合によるきつい青みによって色褪せてしまうのではなく、自然に見えるようになります。
選択プロセスを簡素化するには、特定の部屋のシナリオを以下のハードウェアの判断と一致させてください。
判定: 通常の LED (または高 CRI 調整可能な白色)。
理由: これらのスペースでは生産性と視覚的な正確さが求められます。野菜を切っている場合でも、写真を編集している場合でも、細部をはっきりと見るには高い演色評価数が必要です。ここでを使用すると RGB LED ライト 、目が疲れたり、物体がくすんで見えたりします。通常の LED は配線が簡単なため、キャビネットの下への設置もはるかに簡単になります。
判定: RGBIC か RGB。
理由: この環境では、雰囲気よりも光の質が重要です。ここでの目標は、「バイアス照明」です。つまり、画面の後ろに光を配置して、明るいモニターと暗い部屋の間のコントラストを減らすことです。 RGB カラーはゲームプレイと同期することで没入感を高めることができます。このライトは本を読むために使用するわけではないので、CRI が低くても問題ありません。
判定: RGBW または RGBCCT。
理由: これらは多目的スペースです。パープルのムード照明が楽しいパーティーを主催するかもしれませんが、ほとんどの場合、この部屋はリラックスするために使用されます。標準 RGB では、リラクゼーションに必要な心地よい 2700K「ウォーム ホワイト」を正確に再現できません。 RGBW ストリップを使用すると、おもてなしの際には「パーティー モード」を使用できますが、日常生活では高品質で温かみのある蛍光ホワイトに戻すことができます。
結局のところ、これらのテクノロジーの違いはその目的に帰着します。「通常の」LED は視覚のためのツールであるのに対し、 RGB LED ライトは 感情や雰囲気のためのツールです。この 2 つを混同すると、部屋が暗くなり、設置が難しくなり、目が満足できなくなります。
プライマリ イルミネーションとして標準の RGB ストリップに依存しないでください。両方のタスクを処理するために 1 つのストリップが必要な場合は、両方のハードウェアの利点を 1 つのパッケージに物理的に結合するに追加の予算を費やしてください RGBWテクノロジー 。購入する前に、自分の主な目的を評価してください。鏡で服装をチェックすることが目的の場合は、高 CRI ホワイトを購入してください。ライトをビデオ ゲームの爆発に同期させる場合は、RGB を購入してください。
A: 一般的にはそうですが、非効率的です。単色のストリップを RGB コントローラのいずれかのチャネル (「R」 チャネルなど) に接続できます。ただし、他のチャンネルが無駄になり、リモコンのラベルが出力と一致しなくなります (たとえば、「赤」を押すと白色光が暗くなる可能性があります)。専用のシングルチャンネル調光器を使用することをお勧めします。
A: これは、RGB 混合の「クール ホワイト」の制限によるものです。通常、青色のダイオードは、赤色および緑色のダイオードよりも効率的で強力です。 3 つすべてに均等に電力を供給して白を作成すると、青が他の色を圧倒し、その結果、6500K 以上の冷たく色温度が生じ、暖かいというよりも臨床的に感じられます。
A: はい、特に白色光を作成する場合に当てはまります。白を作るには、RGB チップが 3 つの別々のダイオード (赤、緑、青) に同時に電力を供給する必要があります。通常の LED は 1 つの専用ダイオードを使用して同じ (またはそれ以上の) 量の白色光を生成するため、一般照明のエネルギー効率が大幅に向上します。
A: 用途によります。テレビの背後の「バイアス照明」の場合、RGB はコントラストの負担を軽減するため、実際には目に良いものです。ただし、読書や作業用照明の場合、RGB「白色」の低い CRI と高い青色光含有量により、広域スペクトルの白色 LED に比べて目が疲れやすくなり、焦点が合わなくなる可能性があります。
A: 標準アナログ RGB ストリップの場合ははい。数インチごとにカットライン（通常は銅パッド）がマークされています。ただし、RGBIC (Addressable) ストリップの場合、切断はさらに困難になります。データ チップ間を正確に切断する必要があり、多くの場合、ストリップの新しい長さを知るためにコントローラ ソフトウェアを再構成する必要があります。