光繪藝術

生活科學趣談

藝術家 Stephen Knapp 所使用的玻璃片屬於薄膜光學技術設計的色彩分離濾光片(二向色濾光片 Dichroic filter),就如同液晶投影機裡面的多層鍍膜分光鏡,這是利用類似於七彩肥皂泡的薄膜干涉原理,藉由45°入射角進來的光所造成的建設性干涉來反射某色光,從而將入射光色光

Stephen Knapp 所開發的藝術形式,除了使用不同濾光波長的彩色濾光片組(Dichroic filter sets)之外

也應用反射光束投射在牆上不同位置有不同的角度,來產生色彩的漸層變化。加上改變各鏡面的放置角度,以及各色光的交錯疊加之設計,從而形成光彩奪目的複雜圖像

接著來認識一下分色稜鏡,最簡單的型式是在兩個45°三稜鏡中間夾入一片濾光片,這種稱為二向色稜鏡 Dichroic prism

若將2個二向色稜鏡組合,即可形成三色稜鏡(Trichroic prism

另外有一種可以將分光後的紅、綠、藍等光束形成彼此正交的 “X-Cube”。這個售價不便宜,一顆賣37美元

分色機制如下圖↓

若使用多顆組合可以玩出很炫的效果

由於其中的多層鍍膜除了可分光,也可以當作合光用途,因此這顆X-Cube就能拿來將RGB三原色組合成白光,亦即將原先分光的光路逆向來進行

這也是3LCD投影機的合光機制

有空時不妨到資源回收場尋寶,運氣好就能以台幣500元買到一台報廢的3LCD投影機,裡面那顆合光稜鏡比市售的X-Cube大得多,並且還有濾光片與鏡頭能拿來玩其他的光學遊戲~

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