physicsfun/Austine Wood Comarow

这是啥？怎么做的？为什么会这样？想知道就往下看吧。

我们在上面看到的这种“隐藏彩色画”被称为“Polage Art”，这种创作方式由艺术家Austine Wood Comarow发明，她从1967就开始了塑料薄膜偏光画的创作。

正在创作的Austine Wood Comarow | www.austine.com

这些画主要是靠透明塑料薄膜在透明底板上拼贴制成。Austine用大张的玻璃纸（纤维素塑料薄膜）作为剪贴素材，将它们以特定的方向层层交叠贴出图案。

这些图案直接看是无色透明的，但把它放在偏振光源前面，然后再透过特定方向的偏光膜观察，丰富的色彩就会突然显现。

下面是Austine的几幅作品：

以上几幅作品均来自艺术家网站austine.com

很遗憾，本文无法让你成为大触本人。不过，用下面的方法可以制作一幅简单的同款，原理是一样的。

DIY效果如图。把剪贴画放在液晶显示屏前，再透过偏光眼镜观察时，隐藏的色彩就会显现。注意：以下所有能看到彩色的效果图都是透过显示屏+偏光眼镜拍摄的。

说明：

烘焙纸与离型纸：离型纸指的是那种可以把胶带和贴纸临时贴在上面，还可以很容易地再揭下来的纸。贴纸背面自带和市面上卖的手帐用离型纸都比较厚，不方便描图，因此此处建议用烘焙油纸替代。

如何知道太阳镜是不是偏光的：打开液晶屏，把太阳镜放在屏幕前转动观察，如果透过镜片看到的明暗随转动变化（如下图），就说明是偏光太阳镜。

偏光太阳镜在显示屏前横放和竖放的效果对比

塑料片：塑料片或玻璃板是作为底板使用的，相当于胶带画的“画布”。使用前需要确定：戴着偏光眼镜把它放在液晶屏前平放观察时，它基本是无色的，没有干扰画面的颜色。

适合的“画布”（左）与不适合的“画布”（右）

不同的隐藏颜色通过特定角度的胶带叠加得到。首先要确定手上的胶带在叠加不同层数时都是什么颜色。

打开液晶显示屏调至白屏，戴好偏光眼镜，拉出一段胶带，放在屏幕前转动观察。可以看到胶带在旋转中只显示一种色调的颜色，颜色最明显的角度大约是45°，水平和垂直状态无色。我这里一层胶带显示的颜色是蓝色。

胶带旋转的颜色变化

接下来，把不同层数的胶带同样倾斜45°叠加在一起观察，这样得到的几种颜色就构成了胶带的“基本色卡”。

胶带基本色卡

如果稍微调整叠加胶带的角度，或者换一种其他规格的胶带，还能够实现更多颜色。例如下面稍微改变的叠加胶带的角度得到了“基本色卡”没有的黄色：

调整角度叠加得到黄色

不过完全同方向叠加胶带是最容易操作的，因此还是推荐以这样得到的颜色为主。

准备好分别叠加不同层数的胶带备用，记下它们对应的颜色。

附叠加胶带不留气泡的方法：把两段胶带分别贴在一张离型纸上，边缘对齐后，一边揭除上面一张的离型纸，一边用刮板向前推。

叠加胶带演示，考验贴膜技术的时候到了

挑选一张图样，将图案水平翻转成镜像，然后用马克笔描到透明塑料片的反面（这样可以避免胶带沾到马克笔的黑色）。

下面是我使用的图案（镜像版）。图像选择要点：由形状不太复杂、彼此分离的小块组成，不要有很难剪贴的部分，不要有复杂的细线条。（谨记：不要对自己的耐心和技术有过高估计）

图样示例

描到塑料片上之后翻面的效果：

首先确定各部分想要填上的颜色。例如：

几种颜色部分的镜像图案分开，分别描在烘焙纸的反面（记得描完之后翻面，始终保持贴胶带与画图样不在同一面上）。取之前叠好对应层数的胶带，斜45°贴在烘焙纸上，覆盖画有图案的部分。

在背面描好图案的烘焙纸上斜45°贴好对应层数的胶带。边缘多出的一截胶带是为了确认颜色

剪下各片图案，揭掉烘焙纸，用小镊子夹取胶带贴在塑料板对应的位置。贴图案时塑料片固定在液晶屏前，戴偏光眼镜以确认颜色显示正确。

用镊子贴好胶带（拍这张时发现右上角有一点图案忘了描）

完全贴好后的效果：

最后，用棉片蘸酒精轻轻擦除塑料片反面的马克笔笔迹，这样就完成了。

完成的剪贴画，直接看是完全透明的

转动偏光镜角度，还可以观察到另一个版本的颜色：

将偏光眼镜从水平转到垂直，可得另一种颜色效果

要想让胶带显示颜色，除了特定的角度之外，还需要一个偏振光源（液晶屏），以及另外一道偏振片（太阳镜）。

简单说，这是一种名叫“应力双折射”的现象。光照过胶带产生了两道不一样的折射光，我们所看到的颜色来自两道折射光之间发生的干涉。

和我们熟知的折射不同，“双折射”会产生两道不同的折射光。这两道折射光：①会偏折不同的方向；②在介质中传播速度不一样；③都是偏振光，而且偏振方向彼此垂直。

双折射示意图 | Mikael Häggström/Wikipedia

普通的塑料没有双折射性质，但当它在生产中被拉扯，内部留下了特定方向的“应力”时，就会产生双折射，透明胶带的塑料薄膜就是如此。胶带薄膜的拉伸非常均匀而且方向固定，因此它能够呈现均匀的颜色。

当光垂直于胶带表面入射时，双折射产生的两道光恰好都不会改变传播方向。从胶带中射出后，它们依然沿同一方向传播，但两道光的相位变得不一样了。

这两道相位不同的光发生干涉，让特定波段的可见光增强或是减弱，这时白光就变成了彩色的。不同层数的胶带可以让两条折射光产生不同的相位差，因此可以显示几种不一样的颜色。

那为什么还要使用偏光眼镜才能看到颜色呢？偏振光发生干涉还有一个条件：它们的振动方向要一致。而从双折射材料出来的两道折射光不满足这个条件：它们的偏振方向是彼此垂直的。因此，看到彩色的干涉效果还需要第二道偏振膜的帮助，它可以让相互垂直的两组偏振光最终都只剩下同一个方向上的分量。

这页我从网上找到的PPT总结了整个过程……

PS：胶带之外其实很多塑料制品也可以观察到同样原理的彩色，只不过颜色分布不那么均匀。这些颜色可以直观地体现塑料制品内部的应力分布。

塑料薄膜偏光画的原理说起来比较复杂，不过即使不了解原理，也同样可以享受发现这些色彩的乐趣。

最后，再来欣赏一下大触的力量吧~

austine.com

文中未特殊说明的图片均为作者供图

参考文献

[1] 谢欣，吕景林。胶带的色偏振原理及其在演示实验中应用。《实验室研究与探索》2012年 第6期

[2] https://www.austine.com/polage-art-grid

作者：窗敲雨

编辑：Luna

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