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2026年03月16日 [アプリ屋さんのIoT]
光の実験キット(2)4色LED
前回から始まった、LEDによる光の実験。前回は回路のプロトタイプを作成し、LEDのオン/オフの物理的なスイッチと、16段階でグラデーションを起こすArduinoを接続して機能を組み込みました。
まずは、前回のおさらいです。
光は加法混色と減法混色の2種類があります。
絵具の様に、混ぜていくと明度と彩度が低くなっていく減法混色。
主にプリンタなどで利用されます。
一方、光を混ぜていくと明度が上がってい加法混色。
主にディスプレイなどで利用されます。
今回はLEDで光を発するので、加法混色を扱います。
加法混色で利用する色はRGBと呼ばれる、赤、緑、青の英語の頭文字をとったもの。
RGBを同一の強さで混ぜると、白になります。
LEDでは他にも黄、白があります。
PPCでスクリーンを作成し、そこに光を当てて、色の変化を観察しました。
以上が前回までに行った作業と理論になります。
前回のまとめで話題を出しましたが、LEDの指向性を考慮し、LEDの配置を変更して白色を出しやすいレイアウトに変更しました。LEDを主に4個で1ユニットとして、極力近づけさせました。
LEDのユニットは、次の通り。
左上を起点にし、時計回りで各色のLEDを配置していきます。
この配列方法を、考案者の名前から、ベイヤー配列(Bayer Filter)と呼びます。
・RGB 赤緑青・RGBG 赤緑青緑
・RGBY 赤緑青黄
・RGBW 赤緑青白
・W 白
RGBをベースに5ユニットを作りました。
本来であれば、RGBで事が足りるはずなのですが、そこに1色追加しています。
・緑を追加した場合。
この方法は最も利用されているLEDを4つ使った構成となります。
緑は、人間の目には反応が強く、敏感に反応するために利用されます。
デジタルカメラなどでは一般的な配列となります。
・黄を追加した場合。
黄を追加することで、色の再現力を上げることができます。
シャープ製のクワトロンで用いられているようです。
・白を追加した場合。
輝度(明るさ)を上げることができます。
RGBで、色を調整し、白色LEDでブーストをかけるイメージかと思います。
あとは比較用に、シンプルなRGBと白色LEDで白を表現していきます。
以下の写真は、先に挙げた順にスクリーン当てた写真となります。
RGBのみ(1つめ)の白色は弱かったですが、残りは白色が綺麗に発色しました。
それぞれの配置で白色を中心として、各色のグラデーションが印象的だと思います。
抵抗値やArduinoの出力で各LEDの発行の強さを調整すると発色を調整することができます。
ですので、更に細かい微調整を行えば、発色の特徴を表現できたかもしれません。
今回は、ベイヤー配列などを利用して、白色の再現実験を行いました。
次回はLEDに関しての深堀をしていきたいと思います。
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