什么是光扩散（Light Diffusion）？

光扩散是指光在遇到不平整或粗糙的表面或穿过半透明介质时，向不同方向散射和扩散。光散射是通过反射或透射过程发生的。当光线遇到不平整的表面（如磨砂玻璃或灯泡涂层）时，会发生漫反射。这种反射会导致光向不同方向散射。
 

漫射光具有柔和的特质，没有直射光的明亮和刺眼。它是散射的结果，来自所有可能的角度。因此，散射光看起来会将物体包裹起来，产生一种包裹感。与直射光不同，散射光较为柔和，不会投射出刺眼的阴影。

光扩散的原因

当一束光照射到光滑的表面上时，大部分光会以集中的方式反弹回来。这种现象被称为镜面反射，会产生直接而明亮的光线。镜子就是光滑表面镜面反射的一个例子。

相反，粗糙的表面会呈现出微小的不规则性，这些不规则性会使其整体变得粗糙。然而，这些不规则并不违反反射定律。每条光线仍然以相同的角度反射到物体上，只是反射的方向不同。这一过程会产生散射光，通常称为漫射光。光的散射是光束扩散和柔和的原因。

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，当光线穿过材料时，它可以分散光线。散光器不是完全阻挡或减少光线，而是改变光线的路径，从而使散射光散布在拍摄对象上。

散光器的工作原理
 

光在空气中传播时，会遇到沿途散布的无数微粒。空气中的每一个粒子都会与光线相互作用，使光线改变方向和行为。因此，与未受干扰的路径相比，组成光的光子会发生散射并损失部分能量。这种散射效应会导致光源强度降低，因为每个光子在向摄像机传递拍摄对象信息时的效率会降低。如果空气中含有雾或霾，这种现象的影响就会更大。

当光束穿过任何类型的光扩散织物时，也会出现类似的现象。散光材料的视线越受阻，对光线通过的影响就越大。在这种情况下，散射材料会极大地影响透射光的行为和特性。

直射光摄影与漫射光摄影

当光源和拍摄对象之间没有任何材料或障碍物时，就可以实现直射光。光源发出的光子直接到达拍摄对象，不会被改变方向或受到阻碍。这种照明方式产生的图像光照强烈、阴影更清晰、对比度更高。

另一方面，散射光摄影则需要使用散光器来实现更广泛的光线分布。使用散光器拍摄的图像阴影更柔和，整个场景的照明分布更均匀。散光器有助于形成更宽的光束角，从而产生更柔和、更分散的照明效果。

光扩散的应用

光扩散应用于各个领域。柔光箱、漫射器和反光板等漫射材料被广泛用于摄影和电影制作，以创造柔和的漫射光照明条件。这有助于减少刺眼的阴影，创造更均匀的照明，并达到理想的美学效果。

建筑照明设计中也采用了不同的漫射技术，以营造视觉上愉悦舒适的环境。扩散光源有助于消除眩光，提供更均匀的照明，并减少刺眼的反差。

光扩散可用于显示器（如液晶显示屏和 LED 面板）的设计，以增强视角、改善色彩均匀性并最大限度地减少单个像素的可见度。

在医疗和治疗应用中，散射光可用于光疗和灯箱疗法等治疗。这有助于治疗光的均匀分布，确保患者获得更有效、更舒适的体验。

散射膜或涂层用于产品设计和包装，以创造更柔和的外观，减少电子显示屏、指示灯和包装材料等表面的眩光。

室外照明灯具（如路灯和景观照明灯）也采用了这些技术，以尽量减少刺眼的阴影，提高能见度，并营造出更悦目的美感。

光扩散器安装在建筑物的窗户、天窗和灯具上，可以均匀地分配自然光或人造光，最大限度地减少眩光，提高室内照明的整体质量。