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[科普中国]-定向半球反射率

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定向半球反射率是表面在直接照明下的反射率(没有漫射元件)。定向半球反射率是双向反射分布函数(BRDF)在所有可查看方向上的积分。它有时被称为"黑色天空反照率"。

简介定向半球反射率是表面在直接照明下的反射率(没有漫射元件)。定向半球反射率是BRDF在所有可查看方向上的积分。它有时被称为"黑色天空反照率"。1

反射率反射率(英语:Reflectivity或Reflectance)是在一个界面反射中,反射波与入射波功率的比值。与之相对应的概念是反射系数,定义为电磁波入射量与反射量的比值。1

双向反射分布函数双向反射分布函数bidirectional reflectance distribution functionBRDF)是一个定义光线在不透明表反射的四次元函数,基本式为:,在这里是指光线的反方向,另外是指光线反射的方向,除此之外,还有一个代表法线,这个值的意义是在方向的反射光线的辐射率和同一点上从方向射入的光线的辐射率的比值。每一个方向可以被参数化为方位角和天顶角因此BRDF是一个四维函数。 BRDF的单位是 sr, 其中 (sr) 是球面度的单位。1

反照率反照率albedo/ælˈbiːdoʊ/)通常是指物体反射太阳辐射与该物体表面接收太阳总辐射的两者比率或分数度量,也就是指反射辐射与入射总辐射的比值。

反照率反射系数,是从拉丁文的“白反照”("albedo whiteness"),或“反射的阳光”衍伸出来的,意思是漫反射或是表面反射的能力。

它是从表面反射辐射与入射辐射的比率,是无量纲量。其性质以百分比来表示,度量上从完全黑的表面反照率为0,至表面完美的白色反照率为1。

注解:因为它是以全部的反射辐射对入射辐射,所以包括漫反射和镜面反射。射辐射对入射辐射的它将包括弥漫性和镜面反射辐射反映。它们共同承担表面的反射,然而我们通常假设只有完全漫射或只有完全的镜面反射,以简化计算。

反照率取决于辐射的频率。当引用时未加说明,通常是指适当且平均跨越可见光的光谱。一般情况下,反照率取决于入射辐射的方向分布,除了朗伯表面,其分散是以余弦函数辐射在所有的方向上,因此反照率是独立分布的事件。在实务上,双向反射分布函数(BRDF)可能需要精确的表面特征的散射特性,但反照率是非常有用的一次近似值。

反照率在气象学、天文学是非常重要的概念,在LEED可持续系统性的评量建筑物,计算表面的反射率。地球的整体平均反照率,是行星反照率,因为云层的覆盖,是30到35%,但由于不同的地质环境特征,局部的表面有广泛的不同。

约翰·海因里希·朗伯在1760年将Photometria这个名词引入光学。2

参见双向透射分布函数

双向散射分布函数

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学