光栅:光學器件-中文百科頻道

簡介

光栅：光栅是結合數碼科技與傳統印刷的技術，能在特制的膠片上顯現不同的特殊效果。在平面上展示栩栩如生的立體世界，電影般的流暢動畫片段，匪夷所思的幻變效果。

光栅是一張由條狀透鏡組成的薄片，當我們從鏡頭的一邊看過去，将看到在薄片另一面上的一條很細的線條上的圖像，而這條線的位置則由觀察角度來決定。如果我們将這數幅在不同線條上的圖像，對應于每個透鏡的寬度，分别按順序分行排列印刷在光栅薄片的背面上，當我們從不同角度通過透鏡觀察，将看到不同的圖像。

立體效果

根據研究，我們人類的眼睛在觀察一個三維物體時，由于兩眼水平分開在兩個不同的位置上，所觀察到的物體圖像是不同的，它們之間存在着一個像差，由于這個像差的存在，通過人類的大腦，我們可以感到一個三維世界的深度立體變化，這就是所謂的立體視覺原理。據立體視覺原理，如果我們能夠讓我們的左右眼分别看到兩幅在不同位置拍攝的圖像，我們應該可以從這兩幅圖像感受到一個立體的三維空間。從前面的分析中我們可以知道不同的觀察角度将可以看到不同的圖像。因如果我們将光栅垂直于兩眼放置，由于兩眼對光栅的觀察角度不同，因而兩眼會看到兩個不同的圖像，從而産生立體感。

常為了獲得更好的立體效果我不單單以兩幅圖像制作，而是用一組序列的立體圖像去構成，在這樣的情況下，根據觀察的位置不同，隻要同時看到這個序列中的兩副圖像，即可感受到三維立體效果。

動畫幻變變畫

将光栅平置于兩眼之間，注意兩眼對光栅的線紋角度要保持平行，因而兩眼看到的是同一個圖像，如果圖像是由一列連續動畫所構成，那麼當雙眼上下移動或把光栅上下翻動時，雙眼與光栅的角度将發生變化，我們也将看到一個接一個的連續圖像，即看到一個動畫或變畫的效果。

定義

就是指有一面被擠壓成圓柱形線條一面為完整平面的塑膠材料，且圓柱形線條間距相等謂之【光栅】此光栅平面可作為印刷之用途，使用光栅視覺軟體合成圖檔後，使用不同輸出設備輸出檔案，并與光栅貼合或直接印刷在光栅闆上，就可以呈現如右圖所示的效果，讓動畫可以直接在平面的印刷上呈現出螢幕所看見的變圖效果。

角度光栅

在選擇适合的光栅闆時，光栅彎曲的角度是非常重要的事，一般來說3D立體效果最理想的光栅是使用窄角度光栅闆，它的視角大約在15度-44度之間的效果是最好的，如果要制作變圖或動畫的效果，寬角度光栅闆的視角約44度~ 65度之間是最适合的光栅闆。

用途

在制作各種光栅視覺效果前，必須要先了解光栅的特性、種類、規格、厚度、尺寸、方向性等，才能仔細判别如何制作出精緻的光栅影像效果，就台灣市面上常用之光栅材料做分類，可分為以下幾種。

印刷光栅材質：PET、PP、PVC、TPU等，PET、PP為硬質平闆環保材質，PVC、TPU為軟質材質。

印刷光栅線數：50 LPI、60 LPI、62 LPI、75 LPI、100 LPI。

光栅線數效果：50 LPI------------3D、Flip------------常用材料

60 LPI------------3D、Flip、Zoom、Twist、Animation

62 LPI------------3D、Flip、Zoom、Twist、Animation

75 LPI------------3D、Flip、Zoom、Twist、Animation------------常用材料

100 LPI-----------3D、Flip------------常用材料

折射原理

利用光栅視覺軟體把不同的圖案轉化成光栅線數，利用光栅折射的原理，在不同的角度呈現出不同的圖案，如右圖所示，不同規格的光栅會有不同的折射效果與折射角度，觀賞距離也會有所不同，所以在設計光栅效果圖檔的時候，必須先了解光栅才能設計出符合光栅特性的設計圖。

光栅視覺效果圖的種類

光栅效果可以分為以下幾種：立體［3D］、兩變［Flip］、變大變小［Zoom］、爆炸［Explore］、連續動作［Animation］、扭轉［Twist］....等，其實可以更簡化分類為：立體［3D］、變圖［Flip］，在變圖中就涵蓋所有變化的效果，這些效果可以透過許多市面上的動畫軟體、繪圖軟體、網頁多媒體軟體，産生所需要的分解圖檔，經由光栅視覺軟體将分解圖合成為光栅線數即可将平面的效果做成立體［3D］、變圖［Flip］的特殊效果。

3D Effect ［立體影像］

注意事項：

1、圖層必須獨立且影像完整。

2、圖檔解析度300dpi。

3、檔案格式必須為PSD檔。［CMYK、RGB］皆可。

4、背景圖層必須出血至少1CM。

物理光栅原理

光栅也稱衍射光栅。是利用多縫衍射原理使光發生色散(分解為光譜)的光學元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫(刻線)的平面玻璃或金屬片。光栅的狹縫數量很大，一般每毫米幾十至幾千條。單色平行光通過光栅每個縫的衍射和各縫間的幹涉，形成暗條紋很寬、明條紋很細的圖樣，這些銳細而明亮的條紋稱作譜線。譜線的位置随波長而異，當複色光通過光栅後，不同波長的譜線在不同的位置出現而形成光譜。光通過光栅形成光譜是單縫衍射和多縫幹涉的共同結果。

衍射光栅産生的光譜線的位置，可用式d·sinq=kl表示。式中d=狹縫寬度a+狹縫間距 b，稱作光栅常數；q為衍射角，l是波長，k=0，±1，±2……是光譜級數。用此式可以計算光波波長。光栅産生的條紋具有強度大、條紋窄、彼此間隔寬的特點，有極好的分辨性能。因為利用光栅衍射可以精确地測定波長。衍射光栅的分辨本領R=l/Dl=kN。其中N為狹縫數，狹縫數越多明條紋越亮、越細，光栅分辨本領就越高。增大縫數N提高分辨本領是光栅技術中的重要課題。

最早的光栅是1821年由德國科學家夫琅和費用細金屬絲密排地繞在兩平行細螺絲上制成的。因形如栅欄，故名為“光栅”。現代光栅是用精密的刻劃機在玻璃或金屬片上刻劃而成的。光栅是光栅攝譜儀的核心組成部分，其種類很多。按所用光是透射還是反射分為透射光栅、反射光栅。反射光栅使用較為廣泛；按其形狀又分為平面光栅和凹面光栅。此外還有全息光栅、正交光栅、相光栅、炫耀光栅、階梯光栅等。

種類

1、點陣式全像立體光栅

是一種新型的立體表現方式，（也叫矩陣立體光栅）它的材料、觀看、制作不同于柱鏡立體光栅材料和狹縫立體光栅材料，制作出來的圖象可以從上下、左右看。科技含量相當高，目前美國、日本、台灣有這項全套技術，主要應用于防僞，還應用到顯示屏，在不久的未來電視立體也會進入我們的家庭。由于點陣式全像立體光栅成像技術複雜，裝置成本與制作成本高，仿冒難度大，近期還難以廣泛使用，預計在以下領域應用較好：

1）、精品與貴重文物立體展示。

2）、知名大企業、跨國公司集團形象展示，高檔立體廣告燈箱展示。

3）、名人、影視明星、明模大幅立體相片攝制。

4）、高檔名牌産品防僞印刷包裝、标簽。

2、柱鏡光栅：表面有槽；

狹縫光栅：表面光滑，配合燈光效果極佳。有顔色。

常用分辨率：單位均為（像素/厘米），切不記錯。

光栅主要有狹縫光栅和柱鏡光栅兩類，狹縫光栅即線型光栅是最早較為成熟的光栅，其成像原理為針孔成像的原理。因這種光栅比較容易制作，技術難度不大，所以在十幾年前就有制作非常優美的大幅狹縫光栅立體燈箱廣告出現。現今一些立體制作公司仍樂于用狹縫光栅立體燈箱參與展覽，效果是不錯，但狹縫光栅立體燈箱有以下缺陷：透光率僅 20-30% ，不環保，不節能，照明燈多耗能大，發熱大，室外亮度不夠，僅适用于室内。

柱鏡光栅種類繁多主要有闆材和模材兩大類，其成像原理為弧面透鏡折射反射成像原理。柱鏡光栅潛力較大，室内外打不打燈都可使用，市場普及率正不斷擴大。光栅膜材曾一度因具有價格競争力而風靡過一陣，但由于現在柱鏡光栅闆價格的逐步下降，以及膜材需要粘貼及技術還有待提高的原因使其競争力未顯突出。