Luz
Comprimento de onda e frequência: como a luz obtém a sua cor
A cor não é acaso: cada cor de luz corresponde a um comprimento de onda determinado. Isto explica por que razão podemos descrever uma cor LED com precisão em nanómetros, e por que razão o nosso olho perceciona uma cor muito mais brilhante do que outra.
A luz move-se em pequenas ondas, um pouco como as ondas na água. Em algumas ondas as cristas estão muito afastadas, noutras muito próximas.
A distância entre duas cristas chama-se comprimento de onda. E esse comprimento de onda determina a cor! A luz vermelha tem ondas mais longas, a luz azul ondas mais curtas. É assim que o teu olho sabe que cor vê.
Curiosamente, o nosso olho vê melhor que tudo a luz amarelo-verde. Por isso o amarelo e o verde destacam-se especialmente bem, mesmo de longe.
Como a luz se comporta como uma onda, podemos medir duas coisas: o comprimento de onda (a distância entre duas cristas) e a frequência (o número de ondas que passam por um ponto a cada segundo). Ambos são inversamente proporcionais: quanto maior a frequência, mais curto o comprimento de onda, e vice-versa.
O comprimento de onda descreve a cor com precisão
Costumamos dizer «vermelho», «verde» ou «azul», mas no mundo LED é preciso uma linguagem mais precisa. Para isso usamos o comprimento de onda em nanómetros (nm). Os LED vermelhos usados em ecrãs de exterior situam-se, por exemplo, em torno dos 625 nm. O olho humano vê comprimentos de onda entre cerca de 400 e 700 nm.
Nem toda a cor parece igualmente brilhante
Num ambiente bem iluminado, o olho é mais sensível à luz em torno dos 555 nm (amarelo-verde) e muito menos sensível ao vermelho profundo e ao azul. Com igual energia, a luz amarelo-verde parece, portanto, mais brilhante. É precisamente por isso que o vestuário de alta visibilidade e muitos ecrãs de aviso são amarelo-verdes, e por isso isto entra em jogo na conceção de um ecrã legível.
Para a radiação eletromagnética vale c = λ·ν, com c a velocidade da luz. O comprimento de onda e a frequência são, pois, o inverso um do outro a c constante. Para a luz visível, o comprimento de onda (nm) é a descrição habitual; o comprimento de onda dominante determina o tom percebido. A perceção da cor, porém, depende de mais do que só o comprimento de onda: também intervêm o tom (hue), a saturação e o brilho.
A sensibilidade do olho V(λ)
A sensibilidade espetral do olho com luz diurna é descrita pela função de eficiência luminosa fotópica V(λ), com um máximo a 555 nm. Esta função faz a ponte entre a radiometria (energia física) e a fotometria (brilho percebido): duas fontes de luz com a mesma energia radiante mas comprimento de onda diferente fornecem um fluxo luminoso diferente em lúmenes.
Consequência para a cor dos ecrãs LED
Como um LED emite em banda estreita em torno de um comprimento de onda dominante, os primários LED são muito saturados. Misturar vermelho, verde e azul (síntese aditiva de cor) produz uma ampla gama de cores (gamut). A escolha dos comprimentos de onda exatos dos chips R, G e B contribui para determinar a amplitude dessa gama e o equilíbrio de brancos do ecrã.