『朦朧美』材料設計必備儀器——霧度計

來自專欄 CMF設計

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當有霧的時候，一切都有了一種朦朧美。

所以，有時候我們也需要一些有「朦朧美」的人工材料，以獲得一些特殊的效果。

聽起來好高級，可是不就是磨砂玻璃嘛？摔！

磨砂玻璃當然是一種重要的提供「朦朧美」的材料。

但並不僅限於此。

還有很多塑料材質的材料，以及噴塗、電鍍工藝處理的材料，也可以有類似的效果。

它們生產「朦朧美」的能力是不一樣的，這種能力的參數指標就被稱為「霧度Haze」。測試這種能力大小的設備叫做「霧度計」。

它長這樣：

測試起來很簡單滴。

首先，打開電源，預熱光源，然後把樣品放到測試位上，按「測試」鍵。

好了，一秒搞定~

但是看測試結果的時候可能會有點暈。。。

因為霧度計往往會給你四個測試結果：Tt，Td，Tp，以及霧度H。

這裡解釋一下，H就是霧度Haze的縮寫。所以如果只關心霧度的話，就看這個H的值就可以了。

H值越大，霧度越高，模糊光線的能力就越強。

如果你希望做一個勻光的材料，就要追求高霧度，這樣色散效應才明顯。比如燈罩用的散光板，霧度越高，勻光性能越好。

而如果你希望材料通透性好，就需要霧度儘可能的小。比如手機的貼膜，玻璃材質的霧度就會比塑料材質的低。

雖然數據上只差了那麼一丟丟，實際效果就大不一樣。霧度略高一點的塑料貼膜會損失畫面的銳度，比如文字的襯線部分會顯得沒有那麼銳利。

那麼其它幾個參數是幾個意思呢？

這就要先看看當光線照在透明/半透明材料上會發生什麼：

當光線照在透明/半透明材料之後，

一部分光會被反射回去，

一部分被吸收，

一部分則會穿透材料。

（用不同顏色標註，但並不是不同顏色的光線的意思。。。）

穿透材料的這一部分光，有一些會保持原來的傳播方向。

而另一部分光，則會因為材料的特性在內部散射開去，或者由於材料表面的不光滑而漫射。這樣，它們原有的傳播方向就被改變了。

這些被「打散」的光線會使得材料的通透性能下降，所以霧度計會測試所有部分的光通量，然後計算出比值：

①全光線透過率 Tt：透過樣品的所有光量

②擴散光線透過率 Td：透過樣品光量中的擴散光量

③平行光線透過率 Tp：透過樣品光量中的平行光量

④霧度值H：擴散光線透過率/全光線透過率×100%

具體演算法如下：

假如我們用一束平行光垂直照射到透明或半透明的材料樣品（薄膜、片材、板材）上，就能在材料的另一邊測到所有透過樣品的光的大小。

這就是全光線透過率 Tt（透過樣品的所有光量）。

這也是我們最熟悉的、中學物理經常考的透過率。

在透過率里，可以進一步細分為：

• 平行光線透過率 Tp：透過樣品光量中的平行光量
• 擴散光線透過率 Td：透過樣品光量中的擴散光量

（於是自然有 Tt = Tp+Td）

這個擴散光線以什麼為標準呢？

「偏離入射光 2.5°角以上的」，就算是擴散光了，視作被「打散」的光線。

霧度，就是光的擴散程度。於是Haze的演算法，就是就是偏離入射光 2.5°角以上的透射光，其光通量佔總透射光通量的百分比。

Haze = Td / Tt ×100%

總之，一般看 Tt 和 H 就夠了。

Tt 越高，透光性能就越好。

H 越低，材料就越通透；H越高，打散光線的能力就越強。

霧度計使用的時候還有點注意事項：

1. 光源；
   要測試光通量，材料本身是沒有光源的，所以霧度計會自帶標準光源。測試的時候會讓你選擇用什麼樣的光源，一般選D65就可以了。
2. 測試尺寸；
   待測材料的尺寸要能完全覆蓋住霧度計的測試孔徑，這樣測試結果才會準確。

   有些時候材料本身孔徑很小，就要想辦法做大尺寸的樣品來測試。不管孔徑強行測試是不行滴

話說，為什麼霧會有擴散光的效果呢？

這種擴散效果，要歸於光的色散這一類，是由於空氣中的小水滴對光的散射帶來的。

如果空氣中的水汽、塵埃，形成一種特殊的膠體狀態（分散質粒子直徑在1～100 nm之間），還會形成一種特殊的散射：丁達爾散射。

它會在空氣中留下光的路徑，於是我們就可以看到美麗神秘的「耶穌光」啦！

下次再見~

2016年8月15日傍晚，一縷縷金色的陽光透過雲層的間隙，照射在成都的高樓大廈上，出現美麗的「耶穌光」。圖片來自網路。

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