Свойства глаза - Ташкент

^ Характеристики глаза.
Из опытов понятно, что чувствительность глаза к яркости света меняется по логарифмическому закону. Пределы чувствительности к яркости очень широки, порядка 1010, но глаз не в состоянии сразу воспринять весь этот спектр. Глаз реагирует Свойства глаза - Ташкент на еще наименьший спектр значений относительно яркости, распределенный вокруг уровня адаптации к освещенности. Чувствительность к относительной яркости имеет порядок 100-150 (2.2 логарифмической единицы). Скорость адаптации к яркости неодинакова для разных частей сетчатки, но Свойства глаза - Ташкент все же очень высока. Экстремумы спектра относительной яркости воспринимаются соответственно как темный и белоснежный. Таким макаром, глаз адаптируется к средней яркости обозреваемой сцены; потому область с неизменной яркостью (интенсивностью) на черном фоне кажется Свойства глаза - Ташкент ярче либо светлее, чем на светлом фоне. Это явление именуется одновременным контрастом.





Яркость центрального квадрата на шкале от 0 до 1 равна 0.5, а обхватывающего - 0.2 . На втором рисунке яркость центрального квадрата такая же Свойства глаза - Ташкент, а обхватывающего - 0.8. То же самое происходит при наблюдении уличного фонаря деньком и ночкой: если глядеть на фонарь деньком, то средняя освещенность сцены выше, чем ночкой. Потому уровень контраста ниже, и кажется, что интенсивность (яркость) фонаря Свойства глаза - Ташкент либо центрального квадрата на первом рисунке меньше. Схожее на одновременный контраст явление существует и для цветов.


Световая энергия, которая попадает на поверхность, делится на:








^ 11. Диффузное отражение.

Световая энергия, падающая на Свойства глаза - Ташкент поверхность, может быть поглощена, отражена либо пропущена. Отчасти она поглощается и преобразуется в тепло, а отчасти отражается либо пропускается. Объект можно узреть, только если он отражает либо пропускает свет. Если же объект Свойства глаза - Ташкент поглощает весь падающий свет, то он невидим и именуется полностью черным телом.

Количество поглощенной, отраженной либо пропущенной энергии находится в зависимости от длины волны света. При освещении белоснежным светом, в каком интенсивность всех Свойства глаза - Ташкент длин волн снижена приблизительно идиентично, объект смотрится сероватым. Если поглощается практически весь свет, то объект кажется черным, а если только маленькая его часть - белоснежным. Если поглощаются только определенные длины волн, то у света Свойства глаза - Ташкент, исходящего от объекта, меняется рассредотачивание энергии и объект смотрится цветным. Цвет объекта определяется поглощаемыми длинами волн.

Характеристики отраженного света зависят от строения, направления и формы источника света, от ориентации и параметров Свойства глаза - Ташкент поверхности. Отраженный от объекта свет может также быть диффузным либо зеркальным.

Диффузное отражение света происходит, когда свет вроде бы просачивается под поверхность объекта, поглощается, а потом вновь испускается. При всем этом положение наблюдающего Свойства глаза - Ташкент не имеет значения, потому что диффузно отраженный свет рассеивается умеренно по всем фронтам. Зеркальное отражение происходит от наружной поверхности объекта.

Свет точечного источника отражается от безупречного рассеивателя по закону косинусов Свойства глаза - Ташкент Ламберта: интенсивность отраженного света пропорциональна косинусу угла меж направлением света и нормалью к поверхности, т. е. :

I = Il kd cos

где I - интенсивность отражённого света.
Il - интенсивность источника.
kd - коэффициент диффузного отражения Свойства глаза - Ташкент (0<=kd<=1), - угол меж направлением света и нормалью к поверхности . Если >/2, то источник света размещен за объектом.

Коэффициент диффузного отражения kd находится в зависимости от материала и длины волны света, но в обычных моделях освещения обычно считается неизменным (0 - расползлось; 1 - гладкая поверхность).




Поверхность Свойства глаза - Ташкент предметов, изображенных с помощью обычной модели освещения с ламбертовым диффузным отражением, смотрится блеклой и матовой. Подразумевается, что источник точечный,потому объекты, на которые не падает прямой свет, кажутся темными. Если источник точечный и узенький луч Свойства глаза - Ташкент, то:
I = kd cos cosc

- угол, образованный лучом прожектора и направлением на точку.
с - коэффициент узкости. Чем больше с, тем уже пучок.
c>1 узко.

Если источник заливающий, то с Свойства глаза - Ташкент около 1.

Закон не учитывает растерянный свет





c=1



c >> 1, то узконаправленный прожектор (лазерный луч).

Но на объекты реальных сцен падает к тому же растерянный свет, отраженный от окружающей обстановки, к примеру от стенок комнаты. Рассеянному свету Свойства глаза - Ташкент соответствует распределенный источник. Так как для расчета таких источников требуются огромные вычислительные издержки, в машинной графике они заменяются на коэффициент рассеяния - константу, которая заходит в формулу в линейной композиции с членом Свойства глаза - Ташкент Ламберта:

I = Ia ka + Il kd cos , где
Ia - интенсивность растерянного света.
ka - коэффициент интенсивности для растерянного света (0<=ka<=1).

Пусть даны два объекта, идиентично направленные относительно источника, но расположенные на разном расстоянии от него Свойства глаза - Ташкент. Если отыскать их интенсивность по данной формуле, то она окажется схожей. Это означает, что, когда предметы перекрываются, их нереально различить, хотя интенсивность света назад пропорциональна квадрату расстояния от источника, и объект, лежащий далее от Свойства глаза - Ташкент него, должен быть темнее.

Если представить, что источник света находится в бесконечности, то диффузный член модели освещения обратится в нуль. В случае многообещающего преобразования сцены в качестве коэффициента пропорциональности Свойства глаза - Ташкент для диффузного члена можно взять расстояние d от центра проекции до объекта. Но если центр проекции лежит близко к объекту, то 1/d2 меняется очень стремительно, т. е. у объектов, лежащих приблизительно на схожем расстоянии от Свойства глаза - Ташкент источника, разница интенсивностей чрезвычайно велика.

Как указывает опыт, большей реалистичности можно достигнуть при линейном затухании. В данном случае модель освещения смотрится так:

I = Ia ka + (Il kd cos cosc ) / (r+const Свойства глаза - Ташкент)
r, чтоб не было дискотечного эффекта. Сonst, чтоб не было деления на ноль.


   I ~ 1/r2 - в физике;   I ~ 1/(r+const) - в графике.

Если подразумевается, что точка наблюдения находится в бесконечности, то Свойства глаза - Ташкент d определяется положением объекта, наиблежайшего к точке наблюдения. Это значит, что ближний объект освещается с полной интенсивностью источника, а более дальние — с уменьшенной. Для цветных поверхностей модель освещения применяется к каждому из Свойства глаза - Ташкент 3-х главных цветов R, G и B:



IR = Ia ka + (Il kd cos cosc ) / (r+const)
IG = ...
IB = ...

Различные поверхности отражают с различными длинами волн.

^ 12. Зеркальное отражение.

Интенсивность зеркально отраженного света находится Свойства глаза - Ташкент в зависимости от угла падения, длины волны падающего света и параметров вещества. Основное уравнение Френеля приводится в хоть какой книжке по геометрической оптике. Зеркальное отражение света является направленным. Угол отражения от безупречной отражающей поверхности Свойства глаза - Ташкент (зеркала) равен углу падения, в любом другом положении наблюдающий не лицезреет зеркально отраженный свет. Это значит, что вектор наблюдения S совпадает с вектором отражения R. Если поверхность не безупречна, то количество света Свойства глаза - Ташкент, достигающее наблюдающего, находится в зависимости от пространственного рассредотачивания зеркально отраженного света. У гладких поверхностей рассредотачивание узенькое либо сфокусированное, у шероховатых - более обширное.



В обычных моделях освещения обычно пользуются эмпирической моделью Буи-Туонга Свойства глаза - Ташкент Фонга, потому что физические характеристики зеркального отражения очень сложны. Модель Фонга имеет вид:

IS = Ilw(i, )cosn
где w (i, ) — кривая отражения, представляющая отношение зеркально отраженного света к падающему как функцию угла Свойства глаза - Ташкент падения i и длины волны ; n - степень, аппроксимирующая пространственное рассредотачивание зеркально отраженного света.


svojstva-teplovogo-izlucheniya.html
svojstva-trapecii.html
svojstva-videlyaemogo-bloka-pamyati.html