4.5. Яркость. Яркость источника, подчиняющегося закону Ламберта. Понятие идеального диффузора. Индикатриса рассеяния. Связь между освещенностью и яркостью.

Яркость-это световой поток, идущий в данном направлении, деленный на малый телесный угол вблизи этого направления и на проекцию площади источника на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения. Иначе говоря - это отношение силы света, излучаемого поверхностью, к площади её проекции на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения.

Закон Ламберта: Яркость отражающий или излучающей поверхности не зависит от угла направления силы света. Этому закону подчиняются только идеальные диффузоры.

Идеальный диффузор: Идеальные диффузоры, это поверхности, которые отражают свет во всех направлениях одинаково в независимости от угла падения света, тоесть те поверхости, которые подчиняются закону ламберта. Индикатрисса - Функция, выражающая пространственное распределение интенсивности рассеянного света. Также графическое представление этой функции в виде векторной диаграммы, на которой длина радиуса-вектора в каком-либо направлении пропорциональна интенсивности рассеяния в этом направлении, а концы векторов соединены кривой.

Связь между освещенностью яркостью: Яркость характеризует свет, отраженный от поверхности светящегося тела или посылаемый этой поверхностью. Освещенность характеризует падающий на освещаемую поверхность свет. Яркость может означать физическую величину, то есть характеристику светящихся тел, равную отношению силы света в определенном направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению. Также она может определять более субъективное понятие об общей яркости, которое зависит от многих факторов, например особенностей глаз того, кто смотрит на этот свет, или количества света в окружающей среде. Чем меньше света вокруг, тем ярче кажется источник света.

Индикатриса рассеяния: это диаграмма рассеяния какой либо отражающей поверхности.

4.6. Количество освещения, или световая экспозиция при постоянной освещенности и при её изменении во времени. Основные характеристики, определяющие экспозицию при съемке.

1. Экспозиция – количество света, общее кол-во энергии, полученное единицей площади, освещаемой поверхности за все время освещения.

2.Основные характеристики: Время и количество света.

Закон взаимозаместимости

Математическая формула, описывающая экспозицию, в простейших случаях выглядит как:

Где H — экспозиция, E — освещенность, регулируемая диафрагмой, а t — выдержка в секундах^[2][1]. Шкалы выдержки и диафрагмы фотоаппаратов строятся по логарифмическому принципу, то есть, при изменении значения на одну ступень в любую сторону, каждый параметр меняется ровно в два раза. Таким образом, увеличение выдержки на одну ступень с одновременным закрытием на такое же значение диафрагмы, не изменит экспозицию. Это называется законом взаимозаместимости, который соблюдается не во всём диапазоне выдержек.

5. Световые свойства материалов.

5.1. Геометрическая оптика, границы ее применения. Основной принцип геометрической оптики. Законы геометрической оптики.

Геометри́ческая о́птика — раздел оптики, который изучает распространение света в прозрачных средах и вырабатывает правила построения изображений при прохождении лучей света в оптических системах (без учёта волновых свойств света).

Главным упрощением геометрической оптики является понятие светового луча. Принимается, что направление потока света не зависит от поперечных размеров пучка света.

Основной закон геометрической оптики: «Свет при распрастранении из одной точки в другую выбирает такой путь,которому соответствует экстримальное(минимальное или экстримальное) время на распрастранение между двумя точками среди бесконечного множества всевозможных лижайших путей ».(основной принцип геометрической оптики сформировался французским физиком Ферма)

Законы геометрической оптики:

1)закон прямолинейного распрастранения света.

2)закон независимости световых лучей.

3)закон преломления (при прохождении света из одной среды в другую,свет(световые лучи) -на границе ,откланяются от своего направления.),причем синус альфа падения к синусу альфа преломления ,является постоянным для двух сред ,и называется относительным показательным преломлением)

4)закон отражения

Угол падения = углу отражения(на границах двух сред возникает отраженный луч, лежащий в плоскости падения т.е. в плоскости , содержащей падающий луч и нормаль границы, востановленную в точке падения и причем угол падения = углу отражения(закон зеркального отражения)

Границы применимости геометрической оптики: законы геометрической оптики выполняются достаточно точно, лишь в том случае, если размеры препятствия на пути распространения света много больше длины световой волны.