最近,我一直在尝试理解光与物质相互作用背后的一些物理原理。内蒂·霍夫曼(Naty Hoffman)在他的《阴影的物理和数学》一书中解释了菲涅耳反射率,并将材料的特征镜面反射色F0定义为入射角为0°时的菲涅耳反射率。

在幻灯片65上,黄金的F0给出为1.022、0.782、0.344(线性)。霍夫曼补充说:


它的红色通道值大于1(在sRGB色域之外)。


所有这些并不能算太多对我而言大于1的值表示在红色通道的波长中,反射的能量大于接收的能量。这真的发生了吗?如果是这样,怎么发生了,为什么发生了?


此外,这是Wikipedia对某些材料(包括金(Au))的反射率曲线。对于大约600nm的红色波长,曲线肯定很高,但似乎不会超过100%。



评论

并非如此,这还意味着它比显示器的显示器更红。

我不知道rgb,但是关于能量,由于荧光,很有可能获得> 1的反射率。有些材料可以从其他波长收集能量。

#1 楼

RGB颜色是一个复杂的主题,比看起来容易多了。反射波长图实际上很好地说明了原因。
RGB颜色模型有几个主要问题:


颜色代表什么:它们代表3个峰值。连续光谱。 R,G和B在能量上并不等效,更不用说均匀分布了。
它们的范围是什么:如果没有关于它们跨越多少空间的信息,颜色实际上并不意味着任何东西。在假定的sRGB色彩空间中,该空间不会跨越整个可感知范围。因此,存在能量上相等但更鲜艳的颜色。大于1的颜色通道自动意味着将能量插入到系统中。那仅仅是可能的解释之一。

另一种解释是,颜色比您的色彩空间所允许的强度更大。结果,您的颜色矢量分量可能超过1。

由于传感器的重叠,人眼还会使颜色从一个传感器流到另一个传感器。这样的事情发生在看起来是浅蓝色的天空中,但实际上是深得多的蓝色,但强度如此之大,以至于我们将其视为浅蓝色。但是在50%的反射中,如果我们不考虑这一点,它将看起来是错误的。

最后,这也可能意味着能量已插入系统中。能量要么来自其他地方,要么由表面产生。

渲染通常不是对事物的科学测量。无需打破能量原理即可实现这一目标。

Summa summarum(tl; dr)

颜色通常是同时测量其能量水平的复合属性还可以测量其他东西。即在色彩空间中的位置。因此,您无法轻松地区分两种信号(能量和颜色强度)。

在这种情况下,它是一种更强烈的颜色,因为消息来源说:sRGB色域之外=比色彩空间所能产生的更强烈的颜色。

#2 楼

这是一个色度图,其中包含sRGB颜色空间的投影:一个三角形,其顶点为红色(1,0,0),绿色(0,1,0)和蓝色(0,0,1)。 >将表面的反射率编码为F0处的颜色,并获得超出sRGB色域(稍为随意选择)之外的值是完全合理的。这只是意味着金比sRGB可以代表“红色”,因为它为其他颜色保留了其动态范围的宝贵区域。

评论


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我们将同时发布一个巧合。您不必为发布即时贴在移动设备上而难以绘制的图像省去我的麻烦。
$ \ endgroup $
– joojaa
2015年10月1日,下午5:39

$ \ begingroup $
@joojaa“你在手机上写的都是吗? …你比我想象的还要勇敢。
$ \ endgroup $
– John Calsbeek
2015年10月1日,下午5:51

$ \ begingroup $
是的,我做到了。我本来想通过ssh在移动设备上用Mathematica绘制图形,但这实在太多了……无论如何,我的移动设备的拼写检查器很烂,因此如果您发现很多拼写错误可以随时修复。
$ \ endgroup $
– joojaa
2015年10月1日7:00