Se ho letto bene i vari post (ma ovviamente potrei sbagliare), in quello che state facendo, se volte un buon fade, state dimenticando una cosa fondamentale che, chi fa illuminazione con led RGB, conosce bene ...
... l'occhio umano NON è affatto lineare e quindi, fare un fade lineare variando semplicemente il PWM dei vari colori, da sempre un pessimo risultato (crescita rapida della luminosità all'inizio, fino circa al 50%, e poi sembra quasi che non cresca più o cresca molto lentamente). I fade fatti bene tengono conto del GAMMA e del HUE per i calcoli e, se ben ricordo, ci sono anche librerie apposta per Arduino che effettuano tali calcoli e permettono di ottenere fade come si deve.
Provate a fare una ricerca ... 
Guglielmo
*Edit: Credo che la libreria FastLED abbia tutta una serie di funzioni per operazione HSV *