Atrás quedaron los días en que se utilizaban geles de iluminación para cambiar el color de una fuente de luz. Hoy en día, un pequeño diodo es suficiente para suministrar un sinfín de colores.

Pero, ¿qué tienen los LEDs, en comparación con las bombillas tradicionales, que les permite cambiar de color? ¿Cómo es posible que algo tan avanzado tecnológicamente sea tan pequeño?

Un LED que cambia de color contiene 3 diodos separados dentro de la misma carcasa de la bombilla. Cada uno de estos diodos emite su propio color específico: rojo, verde o azul. Cuando los tres diodos están encendidos a pleno rendimiento, se produce una luz blanca. El ajuste de la intensidad de cada diodo permite crear una gama de colores y matices diferentes.

La diferencia entre el color y la temperatura del color

Antes de entrar en materia, vale la pena aclarar lo que quiero decir con el color, y cómo se diferencia de la temperatura del color.

El “color” se refiere al color de la luz que emite el diodo, que puede ser cualquier color del arco iris. La temperatura del color, en cambio, se refiere a la tonalidad de la luz blanca emitida. Las luces blancas pueden producir efectos visuales más cálidos o más fríos, y esto se mide en grados Kelvin.

La escala Kelvin fue establecida por un físico británico, Lord Kelvin, que investigó los cambios de color en los metales calentados. Descubrió que, a medida que aumenta la temperatura de un material negro, su color cambia de rojo a amarillo y, finalmente, a azul.

A diferencia de la temperatura del aire, que se mide en grados Celsius o Fahrenheit, las temperaturas de color cálidas tienen Kelvins bajos, y las frías, altos. La escala Kelvin va de 0 a 10.000K, pero la mayoría de los LEDs estarán entre 2.000 y 6.500K.

¿Cómo cambia de color un LED?

Los LED pueden generar hasta 16 millones de colores. Entonces, ¿cómo funcionan?

Los LEDs de color están formados por 3 diodos: rojo, verde y azul (RGB). El concepto RBG es un modelo aditivo, estos colores se utilizan porque nuestros ojos ven todos los colores como diferentes combinaciones de longitudes de onda de rojo, verde y azul.

Para crear diodos de colores, los fabricantes de LEDs utilizan diferentes materiales semiconductores para cada diodo.

El semiconductor de los diodos rojos suele estar hecho de Arseniuro de Galio–Aluminio. Los diodos verdes, en cambio, utilizan fosfuro de Galio y los azules, Nitruro de Galio-Indio.

Al pasar una corriente a través de los 3 diodos a igual intensidad se produce luz blanca. Como los LED son tan pequeños y los diodos están tan juntos, nuestros ojos ven la combinación de colores, en lugar de cada diodo de color individual.

Ajustando la corriente para que sólo fluya a través de 2 diodos, se pueden crear 3 colores adicionales. Al pasar una corriente a través de los diodos rojo y azul se crea el magenta, el rojo y el verde hacen el amarillo, y el azul y el verde producen el cyan.

Esta es la tabla que representa las principales salidas de color que obtendrás al mezclar diferentes colores:

ROJO	VERDE	AZUL	COLOR LED
✓	✓	✓	Blanco
✓	✘	✘	Rojo
✘	✓	✘	Verde
✘	✘	✓	Azul
✓	✘	✓	Magenta
✓	✓	✘	Amarillo
✘	✓	✓	Cyan

Alternando la corriente a cada corriente RGB

Más allá de esto, se crean otros colores ajustando el nivel de corriente que pasa por cada diodo. Si, por ejemplo, los diodos rojo y verde están encendidos pero el verde funciona al 50%, se creará un color entre el rojo y el amarillo. En este caso, naranja.

Alternando el flujo de corriente a cada uno de los diodos, se pueden conseguir más de 16 millones de colores y matices.

Sí, todo eso mezclando sólo tres colores primarios.

En los LEDs que cambian de color, se utiliza un microcontrolador para controlar si cada diodo se enciende o se apaga. Para atenuar un diodo, mientras que los LEDs utilizan la modulación por ancho de pulso (PWM).

Como su nombre indica, la PWM funciona encendiendo y apagando rápidamente el diodo. Este parpadeo es tan rápido que es indetectable para el ojo humano. Por lo tanto, nuestros ojos sólo ven el resultado neto, es decir, el color.

La mayoría de los LEDs parpadean a 1000Hz, pero el ojo humano sólo puede identificar parpadeos más lentos que 200Hz.

Para cuantificar la intensidad de cada diodo, el modelo RGB utiliza un código de color. Probablemente estarás familiarizado con esto si tienes experiencia en diseño gráfico o desarrollo web.

Bajo el código de color RGB, cada diodo recibe un valor decimal entre 0 y 255. Así que el código de color para el naranja, siguiendo con el ejemplo anterior, sería 255, 128, 0. Esto también se puede presentar en forma de porcentaje, 100%, 50%, 0%.

¿Cómo cambia el LED la temperatura del color?

En definitiva, ajustar el color de un LED es bastante sencillo, pero ¿se puede decir lo mismo de cambiar la temperatura de color de una bombilla?

Por desgracia, no es tan fácil. Los LEDs se fabrican para producir colores Kelvin específicos, lo que significa que una vez construidos, la temperatura de color es fija y no se puede cambiar.

Como ya comenté en un artículo reciente, las luces cálidas tienen un efecto relajante, y las azules ayudan a mantenernos alerta. Así que esto es frustrante, ya que algunas zonas de la casa se utilizan tanto para relajarse como para concentrarse. No se puede tener lo mejor de ambos mundos.

Por suerte, los fabricantes se han dado cuenta de esta situación y han innovado las luminarias LED con temperaturas de color cambiantes. Estas luminarias combinan dos conjuntos de chips LED, de temperaturas frías y cálidas, que los usuarios pueden alternar.

¿Se pueden alternar los colores de la bombilla?

A pesar de que la tecnología es relativamente sencilla, los LEDs que cambian de color son difíciles de personalizar. Vamos a desglosarlo.

En primer lugar, hay dos tipos de LEDs de color: los monocolor y los multicolor. Si un LED va a ser siempre de un color rojo fijo, por ejemplo, sería un desperdicio incluir los diodos verde y azul dentro de la carcasa. Ya que siempre estarían apagados.

Esto significa que es físicamente imposible que los LEDs de un solo color cambien de color porque no tienen los componentes necesarios.

Por otro lado, la mayoría de los LEDs de colores contienen los tres diodos de colores primarios. Es posible que puedan pasar por una variedad de colores, pero las combinaciones estarán predeterminadas por el fabricante de los LEDs.

El color que puede emitir la luz está controlado por un pequeño Ordenador de A Bordo. A menos que tengas acceso a este ordenador, es poco probable que puedas personalizar los colores de tus LEDs.

Sin embargo, en el último año, los LEDs inteligentes han aumentado su popularidad. Esta innovadora tecnología permite controlar el color de las luces LED a través de un mando a distancia o de una aplicación para smartphone.