المظهر المرئي

يتحدد المظهر المرئي للأجسام من خلال طريقة انعكاسها ونقلها للضوء . ويتحدد لون الأجسام بأجزاء طيف الضوء (الأبيض الساقط) التي تنعكس أو تنتقل دون امتصاص. وتعتمد سمات المظهر الإضافية على التوزيع الاتجاهي للضوء المنعكس ( BRDF ) أو المنقول (BTDF)، والذي يُوصف بخصائص مثل اللمعان ، والبريق مقابل الخفوت، والمطفأ، والصفاء، والضبابية، والوضوح ، وما إلى ذلك. ولأن "المظهر المرئي" مفهوم عام يشمل ظواهر بصرية أخرى متنوعة، مثل اللون، والملمس المرئي، والإدراك البصري للشكل والحجم، وما إلى ذلك، فقد أُطلق على الجوانب المحددة المتعلقة بكيفية رؤية البشر للتوزيعات المكانية المختلفة للضوء (الممتص، والمنقول ، والمنعكس، سواء بشكل منتظم أو منتشر) اسم "الرؤية المكانية" . وهي تُشير إلى اختلاف (وعلاقة) مع اللون، والذي يمكن تعريفه بأنه الإحساس الناجم عن تركيبات أو توزيعات طيفية مختلفة للضوء.

يتحدد مظهر الأجسام العاكسة بكيفية انعكاس الضوء الساقط على سطحها . ويمكن تحديد خصائص انعكاس السطح من خلال دراسة دقيقة لتضاريسه (الميكروسكوبية ) .

تتحدد البنية السطحية وملمس السطح بأبعاد نموذجية تتراوح بين 10  مم و0.1  مم تقريبًا (يبلغ حدّ إدراك العين البشرية حوالي 0.07  مم). لا يمكن للعين المجردة رصد البنى والخصائص الأصغر حجمًا للسطح مباشرةً، لكن تأثيرها يظهر جليًا في الأجسام أو الصور المنعكسة عليه.  تقلل البنى التي يبلغ حجمها 0.1 مم أو أقل من وضوح الصورة ، بينما تُحدث البنى التي يبلغ حجمها 0.01  مم ضبابية ، وتؤثر البنى الأصغر حجمًا على لمعان السطح.

تعريف الانتشار والتشتت : عملية يتغير من خلالها التوزيع المكاني لحزمة إشعاعية في اتجاهات متعددة عند انحرافها بواسطة سطح أو وسط، دون تغيير في تردد مكوناتها أحادية اللون. ^{[ 1 ]}

ظهور الأجسام العاكسة
	الشكل 1 : تجلي خصائص السطح عند انعكاس الضوء.  يمكن رؤية البنى ذات الأبعاد (λ) التي تزيد عن 0.1 مم مباشرةً بالعين المجردة (التركيز على السطح)، بينما تظهر البنى الأصغر حجمًا من خلال تأثيرها على التوزيع الاتجاهي للضوء المنعكس (التركيز على المصدر).  تقلل البنى التي يبلغ حجمها 0.1 مم أو أقل من وضوح الصورة (عمق الصورة)، وتُحدث البنى التي يبلغ حجمها 0.01  مم ضبابية ، وتؤثر البنى الأصغر حجمًا على لمعان السطح.

أنواع انعكاس الضوء الأساسية

			الانعكاس المرآوي : يعكس السطح الأملس تمامًا (المرآة) حزم الضوء الواردة بطريقة تجعل زاوية ميل الشعاع المنعكس، θr، هي نفسها تمامًا زاوية الشعاع الساقط، θi. ضباب الانعكاس : تعمل التراكيب الموجودة على السطح على تشتيت شعاع الضوء الساقط في اتجاهات لا تتطابق مع اتجاه الانعكاس المنتظم. تتوزع القدرة الإشعاعية للشعاع الساقط على جميع الأشعة المنعكسة، وعادةً ما تنعكس أعلى قدرة في اتجاه الانعكاس المنتظم. يعتمد عرض وارتفاع المنحنى الجرسيّ الشكل في الشكل 2.2 على تفاصيل التضاريس (الميكروية) للسطح. انعكاس لامبرت : يُمثل هذا النوع من الانعكاس حالةً متطرفة، حيث يتشتت كل الضوء الساقط في نصف الكرة فوق السطح، ويكون الإشعاع متساوياً في جميع الاتجاهات (توزيع اتجاهي متساوي الخواص). يُعدّ الورق الأبيض العادي المستخدم في آلات التصوير أو الطابعات مثالاً جيداً على عاكس لامبرت المنتشر .
الشكل 2 : توضيح لأنواع الانعكاس الأساسية - الانعكاس المنتظم (شبيه بالمرآة، يسارًا)، والانعكاس الضبابي (وسطًا)، والانعكاس اللامبرتي المنتشر (يمينًا). يظهر الشكل الهندسي في الجزء العلوي، بينما يظهر منحنى شدة الضوء مقابل زاوية ميل الكاشف في الجزء السفلي من المخططات.

الشكل 3 (يسار) : مصدر الضوء (أنبوب فلورسنت) ينعكس من سطح زجاجي أملس (النصف الأيسر) وسطح مشتت للضوء ذي بنية دقيقة ( زجاج مصنفر ، النصف الأيمن). لا تتشكل صورة واضحة للمصباح إلا من خلال الانعكاس دون تشتت الضوء. يؤدي تشتت الضوء الناتج عن الزجاج المصنفر إلى زيادة طفيفة في شدة الإضاءة المنعكسة في المناطق أعلى وأسفل موضع المصباح (كما هو موضح بالأسهم). وتُسمى هذه الإضاءة الإضافية بالضباب أو الوهج الخافت .	الشكل 4 (على اليمين) : مخطط الإضاءة المنعكسة من الصورة في الشكل 3 (من الأعلى إلى الأسفل). يقلل تشتت الضوء على الزجاج المصنفر من الإضاءة المنعكسة في اتجاه الانعكاس المرآوي (أ، المنحنى الأزرق ذو الذروة مقابل ب، المنحنى الأحمر)، ولكن خارج اتجاه الانعكاس المرآوي (في المواقع ج) تزداد الإضاءة بسبب الوهج الخافت .

الأجسام العاكسة ^{[ 2 ]}

• معامل الانعكاس، R
• معامل انعكاس اللمعان، Rs
• اللمعان (يمكن ملاحظة ستة أنواع على الأقل من اللمعان اعتمادًا على طبيعة السطح والتوزيع المكاني (الاتجاهي) للضوء المنعكس).
• لمعان انعكاسي
• وضوح لمعان الصورة
• شين
• ضبابية الانعكاس، H (لزاوية انعكاس محددة)، هي نسبة تدفق الضوء المنعكس عند زاوية (أو زوايا) محددة من اتجاه الانعكاس إلى التدفق المنعكس بشكل مماثل عند زاوية الانعكاس بواسطة معيار لمعان محدد. ^{[ 3 ]}

الأجسام الناقلة ^{[ 4 ]}

• النفاذية ، T
• الضباب ( التعكر )
• الوضوح

• تظليل

• آر إس هنتر، آر دبليو هارولد: قياس المظهر، الطبعة الثانية، وايلي-IEEE (1987)
• CIE رقم 38-1977: الخصائص الإشعاعية والضوئية للمواد وقياسها
• CIE رقم 44-1979: الطرق المطلقة لقياسات الانعكاس

BRDF

• FE Nicodemus، وآخرون، الاعتبارات الهندسية والتسمية للانعكاس، وزارة التجارة الأمريكية، دراسة NBS رقم 160 (1977)
• جون سي. ستوفر، التشتت البصري، القياس والتحليل، مطبعة SPIE (1995)