La reflectancia lambertiana es la propiedad que define una superficie ideal "mate" o que refleja de forma difusa . El brillo aparente de una superficie lambertiana para un observador es el mismo independientemente del ángulo de visión del observador. [1] Más precisamente, la intensidad radiante reflejada obedece a la ley del coseno de Lambert , que hace que la radiancia reflejada sea la misma en todas las direcciones. La reflectancia lambertiana recibe su nombre de Johann Heinrich Lambert , quien introdujo el concepto de difusión perfecta en su libro Photometria de 1760 .
La madera sin terminar muestra una reflectancia aproximadamente lambertiana, pero la madera recubierta con una capa brillante de poliuretano no, ya que el recubrimiento brillante crea reflejos especulares . Aunque no todas las superficies rugosas son lambertianas, esta suele ser una buena aproximación y se utiliza con frecuencia cuando se desconocen las características de la superficie. [2]
Spectralon es un material que está diseñado para exhibir una reflectancia lambertiana casi perfecta. [1]
En gráficos por computadora , la reflexión lambertiana se utiliza a menudo como modelo para la reflexión difusa . Esta técnica hace que todos los polígonos cerrados (como un triángulo dentro de una malla 3D) reflejen la luz de manera uniforme en todas las direcciones cuando se renderizan. Sin embargo, la reflexión disminuye cuando la superficie se inclina para alejarse de la perpendicular a la fuente de luz, porque el área está iluminada por una fracción menor de la radiación incidente. [3]
La reflexión se calcula tomando el producto escalar del vector normal unitario de la superficie , , y un vector de dirección de luz normalizado, , que apunta desde la superficie hacia la fuente de luz. Este número se multiplica luego por el color de la superficie y la intensidad de la luz que incide sobre la superficie:
donde es el brillo de la luz reflejada difusamente, es el color y es la intensidad de la luz entrante. Porque
donde es el ángulo entre las direcciones de los dos vectores, el brillo será más alto si la superficie es perpendicular al vector de luz y más bajo si el vector de luz interseca la superficie en un ángulo rasante.
La reflexión lambertiana de superficies pulidas suele ir acompañada de reflexión especular ( brillo ), donde la luminancia de la superficie es máxima cuando el observador está situado en la dirección de reflexión perfecta (es decir, donde la dirección de la luz reflejada es un reflejo de la dirección de la luz incidente en la superficie), y cae bruscamente.
Aunque la reflectancia lambertiana suele referirse a la reflexión de la luz por un objeto, también puede utilizarse para referirse a la reflexión de cualquier onda. Por ejemplo, en las imágenes por ultrasonido , se dice que los tejidos "rugosos" presentan reflectancia lambertiana. [4]
