關於不透明材料

不透明材料是指既不是金屬 (強烈反射) 也不透明 (折射) 的一般材料。

塑膠、木材、石頭、陶瓷是不透明材料的常見範例,而且是最常見的材料類型。

在不透明材料中,大部分的光線都不會被表面反射,而是被內部散射了非常小而可忽略不計的量。這種散射就是所謂的漫射顏色,也就是材料的顏色,是這類材料顯而易見的特徵。

塑膠

織物

橡膠

木材

有小量的光線也會被吸收。

有一種不透明類別的材料是散射範圍更廣的材料。這些材料稱為半透明,光線散射夠寬,能夠讓表面細節變得柔和,或者光線甚至能從物體 (如果不會太厚) 的另一側出現。

半透明度,也稱為次表面散射 (SSS),不會讓物體件變得透明。散射很強而且隨機,因此透過這種材料 (即使非常薄) 也無法看見任何東西。

次表面散射效果是加在一般不透明材料外觀的表面。

沒有 SSS 的尼龍

有 SSS 的尼龍

不透明材料也可以發光,表示它們會真的發出光線。在真實世界中,材料實際上不會發光。

由於有這個半透明的性質,所以這些材料通常會用來隱藏和漫射後方的強光源。典型的應用是發光的廣告招牌或毛玻璃燈泡。

但是為了改善彩現效能,忽略後方的光線比較簡單,改而讓半透明的表面自己發光。

材料特定參數

顏色
反射光的散射部分。這通常稱為不透明材料的表面顏色。
反射係數
表面所反射的光量。不透明材料也稱為電介質。這類材料在法線角度 (垂直於表面) 平均會反射 3 到 6%的光線。此參數的範圍會稍微低於或高於此範圍,以允許進行一些藝術性的調整。

一般塑膠

在法線角度降低了反射係數。邊緣不會受影響。

請參閱「進階強光控制」參數來控制反射係數,以及瞭解非實際精準確的選項。

半透明度特定參數

深度與權重
雖然「權重」看起來像顏色,但實際上是一個「深度」值的乘數。使用這兩個參數的組合,我們可以得到「平均自由路徑」(MFP) 這個更技術性的值,這是光線在散射事件之間行進多遠的測量值。
如果藍光的 MFP 比紅光和綠光短,則經過一段距離之後,藍光會被吸收,紅光和綠光會繼續前進。
這個效果是在散射不久並在不同距離被吸收之後,找到路線退出材料並參與 SSS 效果的光線會以類似「權重」參數的方式變色。
權重參數可以使用材質,但是因為材質只能套用到表面,所以它們不會改變內部的散射,而導致實際上不正確的結果。漸層和漸進改變顏色的材質可以提供更擬真的結果。
有不同「深度」值和相同「權重」的半透明度

發射率特定參數

明度
每單位表面發射出的光量,也稱為輻射 (明度)。在此情況下,單位是每平方公尺新燭光 (也稱為 Nit)。材料發出的總光量會根據光線作用在物體的表面積。越小的物體,發出的光會越少
平均明度值的一些範例包括:
來源 平均 Nit (cd/m2)

LCD 電腦顯示器/電視

200-500

800 lm 毛玻璃燈泡

22500

1500 lm 毛玻璃燈泡

47850

發光物體的幾個範例:

霓虹燈管

攝影棚燈

隱藏式造型發光器

篩選顏色
明度是白光測量值。篩選顏色乘上光線 (就像在攝影棚燈前方使用真正的濾光片) 可產生有顏色的發光器。使用材質,光線的顏色可由一個影像控制,如果您要塑型的物體是 (例如) 發光的廣告招牌,就很好用。

單色篩選顏色

材質篩選顏色