什么是光扩散？

光扩散是光在遇到不平整或粗糙表面或通过半透明介质时向各个方向散射和扩散的现象。光的散射通过反射或透射过程发生。当光遇到不平整的表面，比如磨砂窗户或灯泡的涂层时，会发生漫反射。这种反射会导致光向各个方向散射。

漫射光具有温和的特性，缺乏直射光的亮度和刺眼感。它是由于散射而产生的，从所有可能的角度发出。因此，它似乎包裹着物体，创造出一种环绕的感觉。与直射光相比，漫射光更柔和，避免了产生尖锐的阴影。

光扩散的原因

当一束光照射到光滑的表面时，大部分光会以集中方式反弹回去。这种现象称为镜面反射，导致直接而明亮的光。镜子就是一个展示镜面反射的光滑表面的例子。

相反，粗糙表面表现出微小的不规则性，这些不规则性有助于其整体粗糙度。然而，这些不规则性并不违反反射定律。每条光线仍然以与物体接触时相同的角度反射，但方向不同。这个过程产生了散射光，通常被称为漫射光。光的散射是光束扩散和温和特性的原因。

光扩散器

光扩散器是一种部分透明的材料，放置在光源和物体之间，以便在光通过材料时分散和散射光。扩散器并不是完全阻挡或减少光，而是改变光的路径，从而在物体上产生扩散光的传播。

光扩散器的工作原理

当光在空气中传播时，它会遇到沿路径分散的许多粒子。空气中的每个粒子与光相互作用，导致光改变方向和行为。因此，组成光的光子会散射，并相较于未受干扰的路径失去部分能量。这种散射效果导致光源强度的降低，因为每个光子在向相机传递关于物体的信息时变得不那么有效。如果空气中含有雾或霾，这种现象会变得更加显著。

当光束通过任何类型的光扩散材料时，也会发生类似的行为。通过扩散材料的视线越受阻，光试图穿过它的影响就越大。在这种情况下，扩散材料显著影响传输光的行为和特性。

直射光摄影与漫射光摄影

当光源与物体之间没有材料或障碍物时，即可实现直射光。发自光源的光子直接到达物体，而不被重新定向或阻挡。这种照明方式产生尖锐的照明、更加明显的阴影和更高的对比度。

另一方面，漫射光摄影涉及使用扩散器实现更广泛的光分布。使用扩散器拍摄的图像表现出更柔和的阴影和更均匀的照明。扩散器有助于创造更宽的光束角度，从而产生更柔和和漫射的照明效果。

光扩散的应用

光扩散在多个领域具有广泛应用。扩散材料如软盒、扩散器和反射器在摄影和电影制作中被广泛使用，以创造柔和和漫射的照明条件。这有助于减少尖锐的阴影，创造更均匀的照明，并达到所需的美学效果。

在建筑照明设计中采用不同的扩散技术，以创造视觉上令人愉悦和舒适的环境。扩散光源可以帮助消除眩光，提供更均匀的照明，并减少尖锐的对比。

光扩散在显示器设计中也得到了应用，例如LCD屏幕和LED面板，以增强观看角度，提高色彩均匀性，并最小化单个像素的可见性。

在医疗和治疗应用中，漫射光用于光疗和光箱疗法等治疗。这有助于均匀分布治疗光，确保患者获得更有效和舒适的体验。

扩散薄膜或涂层在产品设计和包装中被使用，以创造更柔和的外观并减少电子显示器、指示灯和包装材料等表面的眩光。

这些技术也被应用于户外照明设备，如路灯和景观照明，以最小化尖锐阴影，提高可见性，并创造更令人愉悦的美学。

光扩散器被安装在建筑物的窗户、天窗和照明设备中，以均匀分布自然光或人造光，最小化眩光，提升室内照明的整体质量。