光とオブジェクトの相互作用

光の振る舞い

光は次のように振る舞う。

光の色とオブジェクトの色

表面に吸収される光の波長はほんの一部で、他は反射する。これによって、オブジェクトの色を知覚できるようになる。

例えば、白色光が赤いオブジェクトに当たるとき、赤以外のすべての波長が吸収されるため、オブジェクトは赤く見える。

同じ視覚効果が、赤色光が白いオブジェクトに当たるときにも起こる。この場合、赤色光は吸収されずに反射されるため、オブジェクトは赤く見える。

人間の目にはこの両者の違いはわからない。

鏡面反射

入射光が正反射するか、小さな角度の範囲で拡散(すべての方向に散乱する)する現象を、鏡面反射という。

反射光の異方性

表面の反射特性が、オブジェクトを見る角度によって異なる場合、反射光の異方性があるという。

光の通過

表面下散乱

光が通過し、跳ね返り、表面の入った位置とは異なる点から抜け出す現象。

透明度による描画の違い

不透明

光がそのオブジェクトを通過できない。

内部がどうなっているかを知る必要がないので、表面だけを考慮すればよい。

半透明 - transparent

光は散乱することなくオブジェクトを通過するので、オブジェクトの背後にあるものが十分はっきりと見える。

濁り - translucent

光はオブジェクトを通過するが、その際にあらゆる方向に散乱し、オブジェクトの背後にあるものを連想させるボケた色だけが見える。