C'è una differenza fondamentale tra la luce emessa e la luce riflessa?


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Nel contesto delle implicazioni pratiche per la fotografia, c'è una differenza generale nelle qualità della luce emessa rispetto a quella riflessa (a parte il fatto che la luce emessa è più luminosa in molte situazioni)?

Non sto parlando di una fonte di luce specifica e di come la sua luce cambi quando viene riflessa su un oggetto specifico, ma i due concetti, per la comprensione generale della luce.


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Importa anche su quale oggetto la luce rimbalza. Se la sua luce non metallica verrà rimbalzata in tutte le direzioni.
GoodSp33d,

@Stroker: Non vero. Considera la luce riflessa da una superficie di plastica lucida o da una finestra di vetro.
Olin Lathrop,

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Praticamente tutti i materiali hanno componenti diffusi e speculari e la miscela è una funzione della lunghezza d'onda. Ecco perché i ricercatori modellano materiali con una complessa funzione di distribuzione BRDF. Dai un'occhiata a graphics.tu-bs.de/media/publications/BergerTRriBRDF.pdf e ipgp.fr/~jacquemoud/publications/bousquet2005a.pdf
Michael Nielsen,

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Penso che è meglio lasciarlo qui. Meglio non giocare a ping pong con un altro sito. Ci sono certamente risposte preziose che riguardano la fotografia per questa domanda, e quelle potrebbero essere utili per la nostra comunità.
jrista

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La luce emessa avrà bande scure sulle frequenze di assorbimento del materiale. La luce riflessa non influenza le bande di assorbimento, mantenendo qualsiasi cosa ci sia dall'emettitore.
Ja72

Risposte:


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Con la luce emessa lavori nel dominio del colore additivo e la luce riflessa è colori sottrattivi. Vedi le differenze in RGB (schermi) e CMYK (stampanti), ad es. Per vedere il giallo puoi emettere R + G o sottrarre B.

L'emissione di un colore è più facile da controllare rispetto alla sottrazione, poiché la luce riflessa dipende dal prodotto della sorgente di luce (emittente) e dal materiale BRDF.

BRDF in generale

BRDF applicato alle foglie, dove è interessante come la luce visibile e la luce NIR agiscano in modo diverso, il che è utile in ingegneria agricola. Ho usato questa teoria da solo per creare con successo un algoritmo in grado di rilevare la crosta sulle foglie delle mele.

La forza è controllabile in entrambi i casi, quindi non puoi vedere che la luce emessa è più forte. La forza percepita è una funzione della potenza che si consuma dalla sorgente di luce, distanza e diffusione e l'integrale nello spettro di sensibilità dello spettatore dello spettro di luce. Ecco perché la luce a LED sembra più forte per la stessa quantità di potenza di una luce alogena. L'alogeno emette più luce, ma molto è al di fuori dello spettro visibile e quindi non è integrato.

Se la tua superficie riflettente è molto diffusa, ottieni più diffusione e hai meno probabilità di vedere un'impronta della sorgente luminosa. questo è il motivo per cui l'illuminazione diffusa è più facile da ottenere emettendo luce in una cupola con un rivestimento diffuso bianco. Il bianco perfetto è difficile da ottenere, quindi questo ha qualche perdita e anche la distanza dalla luce che emette al soggetto aumenta. quindi per ottenere la stessa forza che otterresti con l'emissione diretta della luce, aumenti la potenza. Puoi anche riflettere la luce su una superficie a specchio e raggiungere una distanza maggiore, senza polarizzazione o diffusione. Questo è spesso usato per aumentare il FOV della sorgente luminosa e la dimensione fisica non lo consente.

Polarizzazione che è possibile controllare in entrambi i casi. Puoi ottenere un foglio polarizzatore da posizionare davanti alla tua luce. Oppure puoi scegliere con cura la tua superficie riflettente per dare la polarizzazione che desideri.


Questa risposta si riferisce più alle differenze nell'area del campione piuttosto che alla natura della radiazione elettromagnetica eminente (la luce). Ci sono emettitori e riflettori speculari. Ci sono emettitori e riflettori diffusi. Anche il riferimento all'azione dell'eminente non fa parte della discussione sulla differenza, ma della nostra manipolazione di essa in immagini significative. Una ricerca dettagliata sulla natura della superficie non sta discutendo la natura della luce stessa.
Stan,

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No, la luce è ancora luce, non diventa diversa solo perché è riflessa.

Per alcuni riflessi, come in una superficie di vetro o in una superficie d'acqua, la luce riflessa sarà polarizzata, ma questo è specifico per quel tipo di riflessione, che non accade per tutta la luce riflessa.


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Quando la luce si riflette su un materiale più denso (diciamo vetro) del mezzo esterno (diciamo aria), subisce un'inversione di polarità.
GoodSp33d,

È vero, la luce è ancora luce, ma penso che la nozione di polarizzazione sia la chiave. Hai toccato questo, ma forse qualche ulteriore chiarimento e i potenziali benefici e conseguenze per la fotografia (cioè perché un filtro polarizzatore funziona quando la luce riflessa si polarizza?)
jrista

@ 2-Stroker: Sì, ma se ho capito bene, questo conta solo se la sorgente di luce era già polarizzata e si utilizza un filtro polarizzante sulla fotocamera. Altrimenti la polarità non fa differenza.
Guffa,

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Una grande differenza è che la luce emessa proviene generalmente da una fonte puntuale - il filamento di una lampada, o un LED, o dal sole - e la luce riflessa, supponendo una superficie non lucida, non ha una fonte puntuale (a meno che non sia un riflesso perfetto di una sorgente luminosa puntuale, come una lampada in uno specchio). Ciò può produrre diversi tipi di bordi d'ombra e diversi effetti di abbagliamento, che la luce riflessa molto diffusa probabilmente non produrrebbe. Possono anche esserci effetti prismatici da una fonte di luce puntiforme che splende attraverso vari materiali (acqua, vetro). Nel complesso, è come la differenza tra lo scatto alla luce solare diretta e lo scatto in una giornata nuvolosa.


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Ci sono solo due diversi "tipi" di luce che ora conosciamo.

La prima è una luce divergente che è relativamente casuale e ciò che i nostri occhi si sono evoluti per usare per interpretare il mondo che ci circonda. Obbedisce alla "legge del quadrato inverso".

Il secondo è la luce monocromatica, collimata , che è altamente parallela e non conforme alla "legge del quadrato inverso". I laser producono questo tipo di "luce".


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Può essere polarizzato e può avere un colore diverso in quanto un po 'di luce può essere assorbita durante il riflesso, ma per il resto è ancora luce. La luce riflessa viene spesso utilizzata in senso fotografico per fornire diffusione e illuminazione indiretta (come un bump flash). Il più grande cambiamento caratteristico in termini di illuminazione proviene dall'area da cui viene emessa la luce in quanto una luce puntuale produrrà ombre dure mentre una luce diffusa o area produrrà ombre morbide e la luce ambientale non produrrà ombre (o quasi nessuna ombra in pratica poiché c'è praticamente sempre una luce direzionale).


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La luce riflessa tende a essere diffusa, dove la luce emessa può essere diffusa (con un filtro appropriato) o spot.


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La luce trasmessa può avere colori che non possono essere riprodotti dalla luce riflessa.

Implicazioni pratiche:

Le stampe hanno una gamma di colori diversa rispetto ai display dei computer, quindi spesso le immagini non hanno lo stesso aspetto sulla stampa e sul display

La calibrazione della fotocamera digitale che utilizza obiettivi di colore riflettente non copre l'intera gamma di colori

Probabilmente hai maggiori probabilità di uscire dai colori della gamma (aree di colore identico senza dettagli) con luce trasmessa come la luce che splende attraverso petali di un fiore, semafori ecc.


Gli specchi possono riflettere ogni colore che viene mostrato su di esso. Hai scelto un'istanza di luce riflessa.
Stan,
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