Vizuální vzhled - Visual appearance

The vizuální vzhled objektů je dáno způsobem, jakým jsou odrážet a vysílat světlo. The barva předmětů je určen částmi spektrum (dopadajícího bílého) světla, které se odráží nebo prochází bez absorpce. Další atributy vzhledu jsou založeny na směrovém rozložení odraženého (BRDF ) nebo procházející světlo (BTDF) popsané atributy jako lesklý, lesklý versus matný, matný, jasný, zakalený, odlišné atd.

Vzhled reflexních předmětů

Vzhled odrážejících objektů je určen způsobem, jakým povrch odráží dopadající světlo. Reflexní vlastnosti povrchu lze charakterizovat bližším pohledem na (mikro) -topografie toho povrchu.

Struktury na povrchu a struktura povrchu jsou určeny typickými rozměry mezi přibližně 10 mm a 0,1 mm (detekční limit lidského oka je ~ 0,07 mm). Menší struktury a rysy povrchu nelze přímo detekovat pouhým okem, ale jejich účinek se projeví na objektech nebo obrazech odražených v povrchu. Struktury 0,1 mm a méně snižují odlišnost obrazu (DOI), struktury v rozsahu 0,01 mm indukují opar a ještě menší struktury ovlivňují lesk povrchu.

Definice
difúze, rozptyl: proces, při kterém se prostorové rozložení paprsku záření mění v mnoha směrech, když se odchyluje povrchem nebo médiem, beze změny frekvence jeho monochromatických složek.[1]
Vzhled reflexních předmětů
Vzhled-R.png


Obrázek 1: Projev vlastností povrchu při odrazu světla. Struktury s rozměry λ nad 0,1 mm lze vidět přímo pouhým okem (zaostření na povrch), menší struktury se projeví svým účinkem na směrové rozložení odraženého světla (zaměření na zdroj). Struktury 0,1 mm a méně snižují odlišnost obrazu (DOI), struktury v rozsahu 0,01 mm indukují opar a ještě menší struktury ovlivňují lesk povrchu.

Základní typy odrazu světla

Obrázek 2A: Zrcadlový zrcadlový odraz. Sklon odraženého paprsku je stejný jako sklon dopadajícího paprsku.
Obrázek 2B: Reflexní opar, dopadající světelný paprsek je rozptýlen kolem zrcadlového směru. Intenzita odrazu ve zrcadlovém směru je snížena.
Obrázek 2C: Ideální (tj. Lambertianův) rozptyl dopadajícího paprsku. Odražený zářivý výkon je konstantní pro všechny úhly sklonu.
  • Zrcadlový odraz: dokonale hladký povrch (zrcadlo) odráží přicházející paprsky světla takovým způsobem, že úhel sklonu odraženého paprsku, θr, je přesně stejný jako úhel dopadajícího paprsku, θi.
  • Reflexní opar: struktury na povrchu rozptylují dopadající paprsek světla do směrů, které se neshodují se zrcadlovým směrem. Sálavá energie dopadajícího paprsku je rozdělena mezi všechny odražené paprsky a maximum energie se obvykle odráží ve směru zrcadlení. Šířka a výška křivky ve tvaru zvonu na obr. 2.2 jsou v závislosti na detailech povrchové (mikro) -topografie.
  • Lambertovská reflexe: tento typ odrazu představuje extrémní případ, protože veškeré dopadající světlo je rozptýleno do polokoule nad povrchem se zářením stejným pro všechny směry (izotropní směrové rozdělení). Obyčejný bílý papír pro kopírky nebo tiskárny je dobrým příkladem pro a Lambertianův difúzní reflektor.
Obrázky 2: Ilustrace základních typů odrazu - zrcadlový (zrcadlový jako, vlevo), opar (uprostřed) a Lambertianův difúzní (že jo). Geometrie je zobrazena v horní části, intenzita versus úhel sklonu detektoru je uvedena ve spodní části diagramů.
Contrast-Disability-Glare.png
Glossy-Matte-394-Profile.png
Obrázek 3 (vlevo): Světelný zdroj (zářivka) odražený hladkým skleněným povrchem (levá polovina) a rozptylovým povrchem s mikrostrukturami (namrzlé sklo, pravá polovina). Zřetelný obraz lampy je poskytován pouze odrazem bez rozptylu.

Rozptyl namrzlé sklo mírně zvyšuje odraženou jas v oblastech nad a pod polohou lampy (označeno šipkami). Tato dodatečná svítivost se nazývá opar nebo závojové oslnění.

Obrázek 4 (vpravo): Profil odraženého jasu z fotografie na obr. 3 (shora dolů). Rozptyl namrzlé sklo snižuje jas odražený ve zrcadlovém směru (A, špičková modrá křivka vs. B, červená křivka), ale mimo zrcadlový směr (v místech C) se jas zvyšuje o závojové oslnění.

Vzhled transmisních předmětů

Vzhled transmisních předmětů
Vzhled - T.png
Obrázek 5: Rozptyl světla během přenosu s klasifikací rozptýleného přenosu do rozptylových domén širokého a malého úhlu, což má za následek opar a snížení jasnosti, resp.
Vzhled transmisního objektu
Blur-by-Scattering-1307-E.png
Obrázek 6: promoce pravítka při pohledu přes průsvitnou rozptylovou vrstvu (matné sklo). Původní odlišnost obrazu je vidět uprostřed dolní stupnice (kolem 0). Na levé straně je matné sklo v kontaktu s povrchem pravítka a je 4 cm nad povrchem pravítka na pravé straně obrázku. S rostoucí vzdáleností mezi promítáním pravítka a rozptylovou vrstvou se rozostřeníopar, také viz zákal ) se zvyšuje a odlišnost obrazu (jasnost) klesá.

Terminologie

Reflexní předměty [2]

  • Faktor odrazivosti, R
  • Faktor odrazu lesku, Rs
  • Lesk (nejméně šest typů lesk lze pozorovat v závislosti na charakteru povrchu a prostorovém (směrovém) rozložení odraženého světla.)
  • Zrcadlový lesk
  • Odlišnost obrazu lesk
  • Lesk
  • Reflexní opar, H (pro zadaný zrcadlový úhel), poměr (světlo ) tok odražené pod určitým úhlem (nebo úhly) od zrcadlový směr k toku se podobně odráží ve zrcadlovém úhlu specifikovaným standardem lesku.[3]

Transmisivní objekty [4]

Viz také

Reference

  1. ^ CIE č. 17,4-1987: Mezinárodní slovní zásoba osvětlení, 4. vydání. (Společná publikace IEC / CIE)
  2. ^ Normy ASTM pro měření barev a vzhledu
  3. ^ ASTM E – 430: Standardní zkušební metody pro měření lesku vysoce lesklých povrchů pomocí goniofotometrie
  4. ^ Normy ASTM pro měření barev a vzhledu
  • R. S. Hunter, R. W. Harold: Měření vzhledu, 2. vydání, Wiley-IEEE (1987)
  • CIE č. 38-1977: Radiometrické a fotometrické vlastnosti materiálů a jejich měření
  • CIE č. 44-1979: Absolutní metody pro měření odrazu

BRDF

  • F. E. Nicodemus a kol., Geometrické úvahy a názvosloví pro odraz, US Department of Commerce, NBS Monografie 160 (1977)
  • John C. Stover, Optický rozptyl, měření a analýza, SPIE Press (1995)