Внешний вид - Visual appearance

В внешний вид объектов задается способом, которым они отражать и передать свет. В цвет объектов определяется частями спектр (падающего белого) света, который отражается или проходит, но не поглощается. Дополнительные атрибуты внешнего вида основаны на направленном распределении отраженных (BRDF ) или проходящий свет (BTDF), описываемый такими атрибутами, как глянцевый, блестящий против тусклого, матовый, прозрачный, мутный, отчетливые и т. д.

Внешний вид светоотражающих объектов

Внешний вид отражающих объектов определяется тем, как поверхность отражает падающие предметы. свет. Отражающие свойства поверхности можно охарактеризовать более пристальным взглядом на (микро) -топография этой поверхности.

Структуры на поверхности и текстура поверхности определяются типичными размерами от 10 мм до 0,1 мм (предел обнаружения человеческого глаза составляет ~ 0,07 мм). Более мелкие структуры и особенности поверхности не могут быть непосредственно обнаружены невооруженным глазом, но их влияние становится очевидным в объектах или изображениях, отраженных на поверхности. Конструкции толщиной 0,1 мм и ниже уменьшают отчетливость изображения (DOI) структуры в диапазоне 0,01 мм индуцируют туман и даже меньшие конструкции влияют на блеск поверхности.

Определение
диффузия рассеяние: процесс, при котором пространственное распределение луча излучения изменяется во многих направлениях, когда он отклоняется поверхностью или средой, без изменения частоты его монохроматических составляющих.[1]
Внешний вид светоотражающих объектов
Внешний вид-R.png


Рисунок 1: Проявление свойств поверхности при отражении света. Структуры с размерами λ, превышающими 0,1 мм, можно увидеть непосредственно невооруженным глазом (фокус на поверхности), более мелкие структуры проявляются по их влиянию на направленное распределение отраженного света (фокус на источнике). Конструкции толщиной 0,1 мм и ниже уменьшают отчетливость изображения (DOI) структуры в диапазоне 0,01 мм индуцируют туман и даже меньшие конструкции влияют на блеск поверхности.

Основные типы отражения света

Рисунок 2A: Зеркальное, зеркальное отражение. Наклон отраженного луча идентичен наклону падающего луча.
Рисунок 2B: Отраженная дымка, падающий световой луч рассеивается в зеркальном направлении. Интенсивность отражения в зеркальном направлении уменьшается.
Рисунок 2C: Идеальное (т. Е. Ламбертовское) рассеяние падающего луча. Сила отраженного излучения постоянна для всех углов наклона.
  • Зеркальное отражение: идеально гладкая поверхность (зеркало) отражает падающие лучи света таким образом, что угол наклона отраженного луча θr в точности совпадает с углом падающего луча θi.
  • Отражение дымка: структуры на поверхности рассеивают падающий световой луч в направлениях, которые не совпадают с зеркальным направлением. Излучательная мощность падающего луча распределяется между всеми отраженными лучами, и максимальная мощность обычно отражается в зеркальном направлении. Ширина и высота колоколообразной кривой на рис. 2.2 зависят от деталей (микрорельефа) поверхности.
  • Ламбертовское отражение: этот тип отражения представляет собой крайний случай, поскольку весь падающий свет рассеивается в полусфере над поверхностью с одинаковой яркостью для всех направлений (изотропное распределение по направлениям). Обычная белая бумага для копировальных аппаратов или принтеров - хороший пример для Ламбертовский диффузный отражатель.
Фигуры 2: Иллюстрация основных типов отражения - зеркального (зеркальное отражение, слева), дымки (в центре) и Ламбертовский диффузный (верно). Геометрия показана в верхней части, зависимость интенсивности от угла наклона детектора показана в нижней части диаграмм.
Contrast-Disability-Glare.png
Glossy-Matte-394-Profile.png
Рисунок 3 (слева): Источник света (люминесцентная лампа), отраженный гладкой стеклянной поверхностью (левая половина) и рассеивающей поверхностью с микроструктурами (матовое стекло, правая половина). Четкое изображение лампы обеспечивается только за счет отражения без рассеяния.

Рассеяние матовое стекло немного увеличивает отраженную яркость в областях выше и ниже положения лампы (обозначено стрелками). Эта дополнительная яркость называется туман или же вуалирующий свет.

Рисунок 4 (справа): Профиль отраженной яркости с фотографии на рис. 3 (сверху вниз). Рассеяние матовое стекло уменьшает яркость, отраженную в зеркальном направлении (A, пиковая синяя кривая по сравнению с B, красная кривая), но за пределами зеркального направления (в точках C) яркость увеличивается на вуалирующий свет.

Внешний вид пропускающих объектов

Внешний вид пропускающих объектов
Внешний вид-T.png
Фигура 5: Рассеяние света при пропускании с классификацией диффузного пропускания на широко и малоугловые области рассеяния, что приводит к туман и уменьшение ясности, соответственно.
Внешний вид пропускающего объекта
Размытие-рассеянием-1307-E.png
Рисунок 6: градация линейки через полупрозрачный рассеивающий слой (матовое стекло). Первоначальную четкость изображения можно увидеть в центре нижней градуировки (около 0). С левой стороны матовое стекло соприкасается с поверхностью линейки и находится на 4 см выше поверхности линейки с правой стороны изображения. При увеличении расстояния между градуировкой линейки и рассеивающим слоем размытие (туман, также см мутность ) увеличивается, а отчетливость изображения (ясность) уменьшается.

Терминология

Светоотражающие объекты [2]

  • Коэффициент отражения, R
  • Коэффициент отражения блеска, Rs
  • Глянец (не менее шести видов блеск может наблюдаться в зависимости от характера поверхности и пространственного (направленного) распределения отраженного света.)
  • Зеркальный блеск
  • Отчетливость изображения блеск
  • Шин
  • Отражательная дымка, H (для указанного угла зеркального отражения) отношение (свет ) поток отраженный под определенным углом (или углами) от зеркальный направление потока аналогично отраженному под зеркальным углом согласно заданному стандарту блеска.[3]

Пропускающие объекты [4]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ CIE No17.4-1987: Международный словарь по освещению, 4-е изд. (Совместная публикация IEC / CIE)
  2. ^ Стандарты ASTM на измерение цвета и внешнего вида
  3. ^ ASTM E-430: Стандартные методы испытаний для измерения блеска высокоглянцевых поверхностей с помощью гониофотометрии.
  4. ^ Стандарты ASTM на измерение цвета и внешнего вида
  • Р. С. Хантер, Р. В. Гарольд: Измерение внешнего вида, 2-е издание, Wiley-IEEE (1987)
  • МКО № 38-1977: Радиометрические и фотометрические характеристики материалов и их измерение
  • CIE № 44-1979: Абсолютные методы измерения отражения

BRDF

  • Никодемус Ф. Э. и др., Геометрические аспекты и номенклатура отражательной способности, Министерство торговли США, Монография NBS 160 (1977)
  • Джон С. Стовер, Оптическое рассеяние, измерение и анализ, SPIE Press (1995)