Differenze tra le versioni di "Riflessione diffusa"

sposto contenuto in riflessione speculare
(sposto contenuto in riflessione speculare)
La '''riflessione diffusa''' della luce da parte di una superficie è una [[riflessione (fisica)|riflessione]] non speculare, in cui cioè un raggio di luce che incide sulla superficie non viene rimandato indietro ad un angolo determinato, ma viene diffuso su tutte le direzioni. Gran parte degli oggetti che vediamo tutti i giorni riflettono diffusamente la luce, tanto che si può dire che la riflessione diffusa è di gran lunga il meccanismo più importante con cui gli oggetti si rivelano al nostro occhio.
 
==Riflessione specularediffusa e riflessione diffusamista==
 
====Riflessione speculare====
In genere tutti i materiali sono in grado di riflettere specularmente la luce, purché sia possibile "lucidare" la loro superficie, cioè eliminarne tutte le irregolarità che siano confrontabili con lunghezza d'onda della luce (da 0,4 a 0,7 micrometri). Spontaneamente regolari, tra i materiali comuni, sono le superfici dei [[liquidi]], che si dispongono con una superficie perfettamente piana, o comunque liscia, e il [[vetro]], che in fondo è anche lui un "liquido immobilizzato", perché la sua [[Solido amorfo|struttura amorfa]] fa sì che le molecole, libere dalle rigide geometrie dettate dalla [[solido cristallino|struttura cristallina]], durante la solidificazione possano seguire le [[tensione superficiale|tensioni superficiali]], che invece impongono superfici microscopicamente lisce. Solo i metalli, però, possono riflettere con efficienza una parte sostanziale della luce che li colpisce: nei normali specchi il materiale riflettente, infatti, è alluminio o argento. Tutti gli altri materiali comuni, anche se "lucidati a specchio", riflettono solo piccole frazioni di luce, che dipendono dall'angolo di incidenza della luce, ma che in genere non superano il 5-10%. Tranne che in condizioni particolari, come nei prismi di vetro usati in "[[riflessione totale]]"; o in materiali complessi, appositamente strutturati, come la pelle argentea di molti pesci.
 
[[Image:riflettanza_diffusa.gif|right|thumb|300px|Meccanismo di diffusione della luce da parte di una superficie solida (i processi di rifrazione non sono raffigurati).]]
====Riflessione diffusa====
Un oggetto perfettamente bianco, invece, come una palla di neve o un pezzo di marmo, riesce a rimandare indietro quasi tutta la luce che riceve, ma non specularmente. Un raggio di luce che incide sulla superficie dell'oggetto, cioè, non viene riflesso ad un angolo determinato, ma viene "diffuso" su più angoli in direzioni che possiamo descrivere come casuali. Ciò non è dovuto, come talvolta si dice, al fatto che la superficie non è perfetta, e lo si comprende dal fatto che un pezzo di marmo di Carrara, anche se perfettamente levigato e lucidato, non diventa mai uno specchio. In realtà la luce che ci ritorna dall'oggetto non viene solo dalla sua superficie, ma anche e ''soprattutto dal suo interno'', dai primi strati al di sotto della superficie<ref>P.Hanrahan and W.Krueger (1993), ''Reflection from layered surfaces due to subsurface scattering''. [http://www.cs.berkeley.edu/~ravir/6998/papers/p165-hanrahan.pdf In SIGGRAPH ’93 Proceedings, J. T. Kajiya, Ed., vol. 27, pp. 165–174].</ref> <ref>H.W.Jensen et al. (2001),'' A practical model for subsurface light transport''. In '[http://www.cs.berkeley.edu/~ravir/6998/papers/p511-jensen.pdf Proceedings of ACM SIGGRAPH 2001', pp. 511–518]</ref>, come illustra la figura, che presenta una schema del meccanismo generale con cui le superfici bianche diffondono la luce.
 
Tra i pochi materiali che non seguono questo meccanismo vi sono i metalli, che non permettono alla luce di entrare perché la riflettono o la assorbono violentemente (in uno spazio che può essere addirittura inferiore ad una lunghezza d'onda della luce); i gas, i liquidi e le sostanze amorfe (vetri, polimeri come il [[plexiglas]] o il [[policarbonato]]), che di solito non hanno discontinuità interne; i cristalli singoli, ''[[monocristallo|monocristallini]]'', come un diamante o un cristallo di sale; e materiali molto speciali, come i tessuti che compongono la [[cornea]] e il [[cristallino]] degli occhi. Questi materiali possono però riflettere (o trasmettere) diffusamente la luce se la loro superficie è irregolare, come quella di un vetro smerigliato, o, naturalmente, se la loro struttura omogenea [[cataratta|si deteriora]], come può avvenire per il cristallino degli occhi.
 
====Riflessione mista====
Se un oggetto diffondente ha una superficie microscopicamente regolare, si possono avere contemporaneamente sia riflessione diffusa che speculare, come gli oggetti lucidi ''non metallici'': un piatto di ceramica, un mobile laccato, una ciliegia, un marmo levigato. Un oggetto bianco lucido in genere riflette non più del 5 o 10% della luce, e diffonde tutto il resto.