Spectrum：仅用四罐基色即可实时混合数百种颜色的DIY喷漆系统
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A former Google X engineer created Spectrum, a $150 DIY spray paint mixer that uses pulse-width modulation to blend four base colors into hundreds of custom hues in real-time. The system features a custom rotary pinch valve and is fully open-source with build instructions.
一套系统，数百种颜色，无限可能
一位前Google X硬件工程师花了七年时间开发了Spectrum，一个DIY喷漆系统，可以从仅四罐基色中实时混合定制颜色。这个150美元的系统使用脉冲宽度调制——一种借鉴自LED亮度控制的技术——将红、黄、蓝、白四种颜料混合成数百种独特的色调，全部通过一个喷头实现。
问题
专业喷漆艺术家必须携带数十到数百个单独的罐子到每个工作现场。与传统颜料不同，喷漆一旦雾化就无法混合——液滴无法在空中混合。这意味着每种想要的颜色都需要自己的罐子。
解决方案：用于颜料的脉冲宽度调制
突破来自一个不太可能的来源。创造者桑德什·马尼克（Sandesh Manik）借鉴了一个熟悉用微控制器控制LED亮度的人都知道的技巧：脉冲宽度调制（PWM）。
系统没有尝试同时混合多个罐子的加压颜料（由于压力差导致回流而失败），而是按顺序快速循环打开阀门：
- 想要克莱门汀橙？黄色阀门打开一段时间，然后红色阀门打开两倍长的时间
- 循环快速重复（脉冲短至30毫秒）
- 流动中的自然湍流提供充分的混合
- 结果：从喷头瞬间混合颜色
自定义阀门解决堵塞问题
现成的电磁阀经常被颜料堵塞。马尼克发明了一种高速旋转夹紧阀：
- 使用步进电机压缩柔性管
- 弹簧加载实现常闭操作
- 防止背压和泄漏
- 30毫秒内完成循环
- 完全保持颜料不进入机构
技术规格
| 特性 | 规格 |
|---|---|
| 基色 | 红、黄、蓝、白 |
| 脉冲持续时间范围 | 30-250毫秒（8个值） |
| 独特颜色 | 数百种（理论上限4,096种） |
| 管径 | 1毫米 |
| 控制器 | Arduino Nano |
| 总成本 | 150美元以下 |
渐变功能
触发按钮上的力传感器允许基于手指压力在两个预设颜色之间混合——无需切换设置即可创建平滑渐变。
开源
马尼克发布了所有项目文件，关于阀门设计和混合方法的技术论文发布在TechRxiv上，以及非技术用户自行构建系统的分步说明。
开发历程
断断续续工作了大约七年，马尼克经历了四次主要原型，途中经历了"只有加压颜料才能提供的壮观失败"。自发布视频以来，他收到了全球喷漆艺术家的积极反馈。
"我期待看到在外的艺术家们创造出什么作品！"
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