Apakah ada perbedaan mendasar antara cahaya yang dipancarkan dan cahaya yang dipantulkan?

8

Dalam konteks implikasi praktis untuk fotografi, adakah perbedaan umum dalam kualitas cahaya yang dipancarkan vs yang dipantulkan (selain cahaya yang dipancarkan menjadi lebih cerah dalam banyak situasi)?

Saya tidak berbicara tentang sumber cahaya tertentu dan bagaimana cahayanya berubah ketika tercermin pada objek tertentu, tetapi dua konsep, untuk pemahaman umum tentang cahaya.

Dominik
sumber
1
Itu juga penting pada objek mana cahaya memantul. Jika cahaya non logamnya akan memantul ke segala arah.
GoodSp33d
@Stroker: Tidak benar. Pertimbangkan cahaya yang dipantulkan dari permukaan plastik yang dipoles atau jendela kaca.
Olin Lathrop
2
Hampir semua bahan memiliki komponen difus dan specular, dan campurannya adalah fungsi dari panjang gelombang. Itu sebabnya para peneliti memodelkan material dengan fungsi distribusi BRDF yang kompleks. Lihat graphics.tu-bs.de/media/publications/BergerTRriBRDF.pdf dan ipgp.fr/~jacquemoud/publications/bousquet2005a.pdf
Michael Nielsen
3
Saya pikir lebih baik kita tinggalkan ini di sini. Lebih baik tidak bermain ping pong dengan situs lain. Pasti ada jawaban berharga yang berhubungan dengan fotografi untuk pertanyaan ini, dan itu bisa bernilai bagi komunitas kami.
jrista
1
Cahaya yang dipancarkan akan memiliki pita gelap pada frekuensi penyerapan material. Cahaya yang dipantulkan tidak memengaruhi pita absorpsi, menjaga apa pun yang ada dari emitor.
ja72

Jawaban:

10

Dengan cahaya yang dipancarkan Anda bekerja di domain warna aditif, dan cahaya yang dipantulkan adalah warna yang kurang menarik. Lihat perbedaan dalam RGB (layar) dan CMYK (printer), misalnya untuk melihat kuning Anda dapat memancarkan R + G, atau kurangi B.

Memancarkan warna lebih mudah untuk dikontrol daripada mengurangi, karena cahaya yang dipantulkan tergantung pada produk dari sumber cahaya (yang memancarkan) dan bahan BRDF.

BRDF secara umum

BRDF diterapkan pada daun, di mana menarik bagaimana cahaya tampak dan cahaya NIR bertindak berbeda, yang berguna dalam rekayasa pertanian. Saya menggunakan teori ini sendiri untuk berhasil membuat algoritma yang dapat mendeteksi keropeng pada daun apel.

Kekuatannya dapat dikontrol dalam kedua kasus, sehingga Anda tidak dapat melihat bahwa cahaya yang dipancarkan lebih kuat. Kekuatan yang dirasakan adalah fungsi dari watt yang Anda bakar dari sumber cahaya, jarak dan penyebaran, dan integral dalam spektrum sensitivitas pemirsa Anda dari spektrum cahaya. Inilah sebabnya mengapa lampu LED tampak lebih kuat untuk jumlah watt yang sama dengan lampu halogen. Halogen memang memancarkan lebih banyak cahaya, tetapi banyak yang di luar spektrum yang terlihat, dan karenanya tidak terintegrasi.

Jika permukaan reflektif Anda sangat menyebar, Anda mendapatkan lebih banyak penyebaran, dan kecil kemungkinannya untuk melihat jejak sumber cahaya. inilah sebabnya pencahayaan difus lebih mudah dicapai dengan memancarkan cahaya ke dalam kubah dengan lapisan difus putih. Putih sempurna sulit untuk dicapai sehingga ini memang memiliki beberapa kerugian, dan jarak dari cahaya yang memancarkan ke subjek juga akan lebih lama. jadi untuk mendapatkan kekuatan yang sama seperti yang Anda dapatkan dengan memancarkan cahaya secara langsung, Anda meningkatkan kekuatan. Anda juga dapat memantulkan cahaya pada permukaan cermin dan mencapai jarak yang lebih jauh, tanpa polarisasi atau penyebaran. Ini sering digunakan untuk meningkatkan FOV dari sumber cahaya dan dimensi fisik tidak memungkinkannya.

Polarisasi Anda dapat mengontrol dalam kedua kasus. Anda bisa mendapatkan selembar polariser untuk diletakkan di depan cahaya Anda. Atau Anda dapat dengan hati-hati memilih permukaan reflektif Anda untuk memberikan polarisasi yang Anda inginkan.

Michael Nielsen
sumber
Jawaban ini lebih mengacu pada perbedaan area sampel daripada sifat radiasi elektromagnetik terkemuka (cahaya). Ada pemancar dan reflektor specular. Ada pemancar dan reflektor yang tersebar. Referensi ke tindakan yang terkemuka juga bukan bagian dari diskusi tentang perbedaan tetapi manipulasi kami ke dalam pencitraan yang bermakna. Penelitian terperinci tentang sifat permukaan tidak membahas sifat cahaya itu sendiri.
Stan
5

Tidak, cahaya masih terang, tidak berbeda hanya karena dipantulkan.

Untuk beberapa pantulan, seperti pada permukaan kaca atau permukaan air, cahaya yang dipantulkan akan terpolarisasi, tetapi itu khusus untuk jenis pantulan itu, yang tidak terjadi untuk semua cahaya yang dipantulkan.

Guffa
sumber
2
Ketika cahaya memantulkan material yang lebih padat (misalnya kaca) dari media eksternal (katakanlah udara), ia mengalami inversi polaritas.
GoodSp33d
Benar, cahaya masih terang, tetapi saya pikir gagasan polarisasi adalah kuncinya. Anda menyentuh itu, tetapi mungkin beberapa klarifikasi lebih lanjut dan potensi manfaat & konsekuensi untuk fotografi (yaitu mengapa filter polarisasi bekerja ketika cahaya yang dipantulkan menjadi terpolarisasi?)
jrista
@ 2-Stroker: Ya, tetapi jika saya memahaminya dengan benar, itu hanya masalah jika sumber cahaya sudah terpolarisasi, dan Anda menggunakan filter polarisasi pada kamera. Kalau tidak, polaritas tidak membuat perbedaan.
Guffa
2

Satu perbedaan besar adalah bahwa cahaya yang dipancarkan berasal dari sumber titik umumnya - filamen lampu, atau LED, atau matahari - dan cahaya yang dipantulkan, dengan asumsi permukaan yang tidak mengkilap, tidak memiliki sumber titik (kecuali jika itu refleksi sempurna dari sumber cahaya titik, seperti lampu di cermin). Ini dapat menghasilkan berbagai jenis tepi bayangan dan efek silau yang berbeda, yang cahaya pantulannya sangat difus mungkin tidak akan menghasilkan. Bahkan bisa ada efek prismatik dari sumber cahaya titik yang bersinar melalui berbagai bahan (air, kaca). Secara keseluruhan, ini seperti perbedaan antara memotret di bawah sinar matahari langsung dan menembak pada hari yang mendung.

pengguna8356
sumber
2

Hanya ada dua "jenis" cahaya yang berbeda yang sekarang kita ketahui.

Yang pertama adalah cahaya divergen yang relatif acak dan apa yang telah digunakan mata kita untuk menafsirkan dunia di sekitar kita. Itu mematuhi "hukum kuadrat terbalik".

Yang kedua adalah cahaya monokromatik, terkolimasi , yang sangat paralel dan tidak sesuai dengan "hukum kuadrat terbalik". Laser menghasilkan "cahaya" jenis ini.

Stan
sumber
1

Ini mungkin terpolarisasi dan mungkin warna yang berbeda karena beberapa cahaya dapat diserap selama refleksi, tetapi sebaliknya masih ringan. Cahaya yang dipantulkan sering digunakan dalam arti fotografi untuk memberikan pencahayaan difusi dan tidak langsung (seperti flash benjolan). Perubahan karakteristik terbesar dalam hal pencahayaan berasal dari area cahaya yang dipancarkan dari titik cahaya akan menghasilkan bayangan keras sementara cahaya menyebar atau area akan menghasilkan bayangan lembut dan cahaya sekitar akan menghasilkan tidak ada bayangan (atau hampir tidak ada bayangan dalam praktek sejak pada dasarnya selalu ada beberapa cahaya directional).

AJ Henderson
sumber
0

Cahaya yang dipantulkan cenderung difus, di mana cahaya yang dipancarkan dapat berupa difus (dengan filter yang sesuai), atau bercak.

Jules
sumber
0

Cahaya yang ditransmisikan dapat memiliki warna yang tidak dapat direproduksi oleh cahaya yang dipantulkan.

Implikasi praktis:

Hasil cetak memiliki gamut warna yang berbeda dari tampilan komputer, sehingga gambar seringkali tidak terlihat sama pada tampilan cetak dan tampilan

Kalibrasi kamera digital yang menggunakan target warna reflektif tidak mencakup seluruh rentang warna

Anda mungkin lebih cenderung keluar dari warna gamut (area dengan warna yang identik tanpa detail) dengan cahaya yang ditransmisikan seperti cahaya yang bersinar melalui kelopak bunga, lampu lalu lintas dll.

Mire
sumber
Cermin dapat mencerminkan setiap warna yang ditampilkan di atasnya. Anda telah memilih satu contoh cahaya yang dipantulkan.
Stan