（声明：以下内容仅是我的一种不成熟的思考，其中存在不少谬误，比如对于“实像”的认知就是错误的，所以内容仅供参考，关于如何在更小尺度的距离下实现匀光，我目前依然在制作视频的过程中继续探索，并非以此为业地搞科研，不过也欢迎有专业人士不吝赐教）

    LED灯带是由多颗LED灯珠组成的，每一颗灯珠都可以看作是一个点光源

    不过这个点光源并不是所有角度都能发光的，一般的灯珠只有一个面能发光，从侧面看大概是一个扇形的发光角度

    我们使用灯带来制作长条形的发光体（比如刀剑模型的发光刀刃）时，经常遇到呈现出来的效果会有灯珠“颗粒感”的问题，

    我认为我们能感受到的颗粒感，其实要分两种情况：

    一种是在发光体（比如刀刃）的表面，呈现出的颗粒感，我认为应该属于光学中讨论的“实像”（平常会被称作“光斑”），这种颗粒感无论从哪个角度看都能观察到，只要我们的视线不被遮挡

    （不过下图的案例中由于出现颗粒图像部位距离灯珠足够近，严格起来可能也不能称为实像，我觉得既可以看作是近距离下LED打到外壳内表面上的实像向着外表面方向的浸透，也可以看作是有一定透明度的外壳对于LED灯珠折射出去的虚像，但是总归和后面要说的那种“虚像”有别，权且当作“实像”来讲吧）

    另一种，则是透过透明或半透明的物体看到了内部的灯带所带来的颗粒感，这种颗粒感，只有从特定的角度才能观察到，而在物体表面并没有对应的“光斑”，这种“颗粒”应该属于“虚像”（类似于从岸上看水下的物体）

    这两种颗粒感分别应该如何消除呢？

    对于虚像，其实消除的方法比较简单，那就是增加物体的不透明度，尤其是物体最终表面的不透明度

    在生活中，我们经常通过增加浴室玻璃门窗的不透明程度，来实现让门外的人看不清里面的东西，但是不会影响房间里的光线亮暗

    （采用磨砂、更换半透明材质、掺杂不透明色浆等等方法，其实本质上是相同的，都是在光的折射路径上实现散射，增强不透明程度）

    而对于实像，要想消除，则不太容易，大多数情况下，人们是利用完全不透明的物体来进行遮挡，让人看不到具有颗粒感的部位

    比如LCD屏的匀光板，看上去是实现了绝大部分面积上的光线均匀化，但是依然存在一个小缺陷： 必须在安装LED的部位使用完全不透明的遮光材料进行遮挡，刚好挡住肉眼能观察到的颗粒感区域，于是一定会有一个“边框”出现

    对比前面贴出的两张刀刃的图片，我们也不难看出，刀背部分遮盖的越多，“实像”的颗粒感就越不明显

    但是这种方式，无法实现“通体发亮”，也就是发光体无论正面还是背面，都能均匀发光，也就是“无边框”

    消除实像，还有一种方式，同样简单粗暴

    就是将光源远离物体表面，比如增大光剑的直径

    或是减小灯珠的大小和间距（让光源和物体表面的距离相对灯带的尺度来说增大了）

    把灯带像下图一样横靠在桌面上时，可以观察到一个现象：

    在最靠近灯珠的位置，可以看到明显光斑，灯珠和灯珠之间则有明显的暗部分界，也就是有很重的“颗粒感”；

    但是在远离灯带一定距离后（大约1~2cm之外）颗粒感逐渐消失得无影无踪，迅速呈现出“匀光”的效果

    在市场上售卖的《星球大战》里的玩具光剑，有一些应该就是使用普通LED灯带来实现的（我并没有买过，看网络图片感觉应该是），只要直径足够大，颗粒感就可以逐渐消失的无影无踪

（当然首先表面必须是不完全透明的，一方面可以消除虚像，另一方面是利用内表面的漫反射和外壳内部的散射，把光线传输到灯带照不到的背面去——当然可能也有比如双面灯带的做法，或者使用其他类型的灯串，我还没有拆开过，只能通过网络图片进行猜测）

    我认为这种增大直径的方式对于直径2公分以上的圆柱形光剑行得通，但对于普通刀剑来说就不太可能实现了

    一方面，普通刀剑的厚度在7~10mm左右，难以扩展

    另一方面，市场上常见的LED灯带，尤其是想要用来实现流水灯特效的幻彩灯带，最窄的也在3~5mm宽（最近我找到了更窄的2.6mm的WS2812幻彩灯带），这些灯带自然条件下需要在距离灯珠1cm以外的区域才能让肉眼感觉不到颗粒感

    市场上还有一种灯带，叫做COB灯带，灯条很窄，灯珠也足够密集

    不过遗憾的是，市面上的COB灯带，好像都没有流水灯的功能，不知道有没有哪里可以买到“COB幻彩灯带”

    另外，还有冷光线，不过我觉得这种灯的发光效果并不太理想，不够亮

    而且无论是COB灯带，还是冷光线，在横向的方向上（在导体上对应的就是从刀背到刃尖的方向），要想实现匀光，依然逃不开跟普通LED灯带相同的一些问题

    那我们在现有条件下，只能再施加别的光学手段，才能实现普通刀剑刀体的“通体匀光”效果了

    具体怎么做呢？

    我们就从光学原理上进行思考吧

    LED灯珠在透光的物体里向外界发射光线，如果是纯透明的物体，那么我们看着光的方向，就如同是在水面上看着水下的物体一样，看到的是折射所带来的虚像

    我们想要实现的效果呢

    并不希望最终看到的是一个清晰的虚像

    也不希望看到的是一个模糊的虚像

    而是希望完全看不出虚像！但并不意味着看不到任何光，相反我们希望所有的光能不浪费都不要浪费掉，都能发射出来

    而且希望无论是灯珠的正前方、侧面的前半部，还是灯珠的侧面的后半部甚至是灯珠背面，都能有几乎相同数量（就算有差异，也是均匀过度）的光线发射出来

    而且希望各处发射出来的光线，都不会一致性的汇聚于一个确定的虚像，而是三三两两汇聚于无数个离散的点，像漫反射那样

    至于如何让灯珠后方发光，其实不难，只要物体的“外壳”能反射光线，同时光线反射回的路径上不会遇到明显的阻拦，就可以了；具体实现的效果，比如明暗差异有多大，就取决于反射的光线数量占比，以及反射路径中遇到的物质对光的散射情况了。比如可以在灯带前方涂上较厚漫反射涂层，而在灯带后方涂的薄一些，或者不涂

    我在最新视频中采用的方式，就是在喷涂白色水补土之后用细砂纸打磨掉灯带后方区域，（让灯带前方更多的被反射，更少的被折射出来，后方则相反，从而拉低对比度）

    （在这个擦除涂层的步骤中，我在想是不是可以用绘画的方式画出一个跟呈现颗粒感的虚像完全“反相”的图像，来起到“中和”的作用）

    剩下的问题，就是解决在受限的尺寸下，消除颗粒感，也就是消除虚像

    我们可以想象：从镜面反射到漫反射过程，就是虚像逐渐变模糊，最后完全小时变成了一团光晕的过程，背后的原因，就是表面不断变粗糙，最后粗糙到足够粗糙的过程

    我们希望灯光从内部折射到外部的过程中也发生同样的事情，不过把漫反射换成了“漫折射”，应该叫做“散射”吧，是一种经过精心设计的特殊散射

    如下图所示，

    从A光源出发的光线，最终不再看起来像从单独一个A' 发出来的，而像是从无数个分散的A' 发出来的！

    所以要实现通体匀光，理论上就是要解决光路的中间过程如何设计的问题，也就是光学结构的设计问题

    简单地粗磨外表面，内部保持全透明行不行？

    不行！这样又回到了前面星战玩具光剑的做法，必须要圆柱体的直径足够大才行。。。

    从内到外，整体的不透明程度一起提升行不行？

    不行！

    不透明程度高了，前侧光线无法顺畅到达后侧，而且刀身是上下窄，前后宽，能到达刀刃的光的强度会远小于靠近灯带的区域；

    不透明程度低了，虚像又会显现；

    不透明程度做到不高不低刚刚好呢？根据之前不断实践积累的经验，感觉也不可行，似乎找不到一个合理的点

    我感觉：只有分化内部光学结构，比如内层透明，外层半透明，才更合适，内部透明可以让灯珠前的光线直达刀尖而不受组，外部不透明层让原本折射出的光线分出一档比例返回，从而打亮灯带的后侧区域，而且不透明层的散射效果会让光线“柔化”，也就是通过散射，把光路一定程度打散

    我对于光在复杂物质中的问题的认识，得益于前段时间看过的一本书《塑料的世界》；其中有一章讲的是塑料的透明的特性，解释了所有物体本来都是透明的，但是由于物体内部成分的折射率不同，不同的成分之间形成了杂乱的折射界面，也就是造成了“散射”，于是造成了透明度的下降，下降到一定程度，就成了不透明的物体；

    我发现雪糕棒其实也能透一部分光，而桐木板就完全不透光，就是说雪糕棒内部的散射程度，要比桐木板要小一些

    所以我想，我们可以利用我们对于生活中各种物品的不透明程度所带来的现象，来进行排列组合，形成我们想要达成的“散射结构”！

    经过一番实际操作，我发现仅仅分为三层夹心结构仍然不够，于是经过多轮打磨和增加散光结构层数，终于不断优化，在最新发布的视频中，最终形成了上下三重共计7到8层的复杂结构，每一层的散射程度都各异，具体内容写在视频的置顶评论区当中，原理图我还画不出来，应该会特别复杂；暂时也没有学会使用专业的光学分析软件，有知道的可以分享给我哈~

    目前还没有完全达到完美的效果，而且暂时还总结不出为什么多层光学结构会更优，以及符合哪种规律的散射结构更好等等的详细理论论证

    不过我想应该是可以通过亲手实践，调整各个参数（层厚、每一层的散射度、各层的形状、排列顺序等参数）继续优化，实现越来越完美的匀光效果，继续加油吧！

    以上经验分享，希望能给大家带来灵感和启发！

    也欢迎提出宝贵意见！

    感谢您的观看！