Найти тему
Эпонимы и Мы

ЛАМБЕРТОВСКОЕ ОТРАЖЕНИЕ

Или ЛАМБЕРТОВО ОТРАЖЕНИЕ.

Полагаю, каждый, даже не будучи профессиональным фотографом, периодически борется с тем, чтобы при съёмки тех или иных объектов фон не бликовал, то есть чтобы от него не отражались "зайчики" и не появлялись светлые пятна. Идеальным в этом смысле можно считать фон, на котором можно снимать под любым углом, и результат всегда будет одинаково хорошим.

Когда-то давно, ещё в 1760 году, эту проблему исследовал немецкий физик Иоганн Ламберт, который, правда, не был фотографом, ибо фотографии тогда ещё не существовало, как таковой, но именно благодаря его исследованиям сегодня мы можем пользоваться безбликовыми поверхностями. Этот учёный ввёл концепцию совершенной диффузии света и вывел закон, названный его именем.

Согласно ЗАКОНУ ЛАМБЕРТА яркость идеально рассеивающей свет (диффузной) поверхности одинакова во всех направлениях.

Фото с сайта https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.d52c6c4b-6405ad7a-4e2f998a-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Lambertian_reflectance
Фото с сайта https://translated.turbopages.org/proxy_u/en-ru.ru.d52c6c4b-6405ad7a-4e2f998a-74722d776562/https/en.wikipedia.org/wiki/Lambertian_reflectance

Из этого следует, что ЛАМБЕРТОВО ОТРАЖЕНИЕ - это свойство, которое определяет идеальную "матовую" (диффузно отражающую) поверхность. Под каким углом на неё ни посмотри, видимая яркость будет одинакова для наблюдателя. Но если её покрасить или пропитать каким-нибудь маслом, появится глянцевый блеск.

ЛАМБЕРТОВСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ в определённом смысле являются свежевыпавший снег (высокий коэффициент отражения) и древесный уголь (низкий коэффициент отражения). Поэтому не стоит думать, будто поверхность эта должна быть непременной светлой. Наоборот, в полном соответствии с ЗАКОНОМ ЛАМБЕРТА именно абсолютно чёрное тело в полной степени демонстрирует ЛАМБЕРТОВО ОТРАЖЕНИЕ, поскольку поглощает все лучи, падающие на него под любым углом.

Фото с сайта https://mydiscoveries.ru/samyiy-chernyiy-material-v-mire/imgid61573414
Фото с сайта https://mydiscoveries.ru/samyiy-chernyiy-material-v-mire/imgid61573414

В частности, самый черный материал на Земле, который получил название Vantablack (Vertically Aligned NanoTube Arrays), создан из нанотрубок. У него зафиксирован самый низкий коэффициент отражения среди всех прочих известных темных материалов - всего 0,036%. Поэтому он похож на черную дыру в миниатюре.

А есть, наоборот, эталоны белого цвета, которые используют для калибровки приборов.

Фото с сайта https://www.oceanphotonics.com/application/tec_ls_02.html
Фото с сайта https://www.oceanphotonics.com/application/tec_ls_02.html

Что же касается светлых поверхностей, то здесь самые высокие показатели и матовых шероховатых поверхностей гипса, окиси магния, сернокислого бария и др.; из мутных сред - некоторые типы облаков и молочных стекол; среди самосветящихся излучателей - порошкообразные люминофоры.

Из всего этого создать отражающие экраны и фоновые поверхности довольно проблематично, поэтому сегодня в качестве таких материалов используют белый фторопласт PTFE, известный также под названиями политетрафторэтилен, фторопласт-4 и выпускаемый под торговой маркой "Тефлон". Он обеспечивает ЛАМБЕРТОВСКОЕ ОТРАЖЕНИЕ >98% в диапазоне 250-1500 нм и >95% в диапазоне 250-2200 нм. Диаметр отражающей поверхности равен 32 мм.

Специально для нужд фотографов разработан полимер под названием "Spectralon". Это тоже фторполимер, но самый крутой из известных, в плане способности к диффузному отражению.

Фото с сайта https://lightphotos.ru/image/full/data/aaa/lastolite/7245-2.jpeg
Фото с сайта https://lightphotos.ru/image/full/data/aaa/lastolite/7245-2.jpeg

Что же касается природных материалов, то необработанная древесина, например, за счёт наличия огромного количества микроскопических ячеек-клеток обладает тем более выраженным ЛАМБЕРТОВСКИМ ОТРАЖЕНИЕМ, чем более пористая у него структура. И, наоборот, чем дерево плотнее, тем оно более гладкое, глянцевое, а значит, способно создавать зеркальные блики.

Фото с сайта https://dom-alyeparusa.ru/construction_materials/montaz-i-svojstva-bessovnoj-terrasnoj-doski.html
Фото с сайта https://dom-alyeparusa.ru/construction_materials/montaz-i-svojstva-bessovnoj-terrasnoj-doski.html

ЛАМБЕРТОВО ОТРАЖЕНИЕ часто используется в компьютерной графике в качестве модели для диффузного отражения. Оно достигается с помощью замкнутых многоугольников (треугольник в 3D-сетке), которые способны отражать свет одинаково во всех направлениях при визуализации. Однако отражение уменьшается, когда поверхность отклоняется от перпендикулярности источнику света, поскольку область освещается меньшей долей падающего излучения.

Фото с сайта https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%BC%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82,_%D0%98%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BD_%D0%93%D0%B5%D0%BD%D1%80%D0%B8%D1%85
Фото с сайта https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%BC%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%82,_%D0%98%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BD_%D0%93%D0%B5%D0%BD%D1%80%D0%B8%D1%85

Иоганн Генрих Ламберт (26 августа 1728 - 25 сентября 1777) - швейцарско-немецко-французский физик, врач, философ, математик, астроном, картограф.

Родился в семье гугенотов в городе Мюлуз, Эльзас. В 12 лет бросил школу, но продолжал учиться в свободное время, помогая отцу-портному, работая клерком на близлежащем металлургическом заводе, частным репетитором, секретарём редактора Basler Zeitung и т.д.

Потом он путешествовал по Европе, встречаясь с известными математиками в германских и итальянских государствах, Нидерландах и Франции. По возвращении он опубликовал несколько трудов по оптике и космологии, после чего его пригласили на должность в Прусскую академию в Берлине, где он получил покровительство Фридриха II Прусского и стал другом Эйлера.

Если перечислить его главные заслуги, то стоит вспомнить, что Ламберт был первым, кто

  • ввел гиперболические функции в тригонометрию
  • высказал предположения о неевклидовом пространстве
  • предложил математическую модель создания картографических проекций, создав РАВНОУГОЛЬНУЮ ПРОЕКЦИЮ ЛАМБЕРТА
Фото с сайта https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/Lambert_conformal_conic_projection_SW.jpg
Фото с сайта https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/Lambert_conformal_conic_projection_SW.jpg
  • ...и РАВНОВЕЛИКУЮ ЦИЛИНДРИЧЕСКУЮ ПРОЕКЦИЮ ЛАМБЕРТА
Фото с сайта https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/Lambert_cylindrical_equal-area_projection_SW.jpg
Фото с сайта https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/Lambert_cylindrical_equal-area_projection_SW.jpg
  • ...и РАВНОВЕЛИКУЮ АЗИМУТАЛЬНУЮ ПРОЕКЦИЮ ЛАМБЕРТА
Фото с сайта https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/Lambert_cylindrical_equal-area_projection_SW.jpg
Фото с сайта https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/67/Lambert_cylindrical_equal-area_projection_SW.jpg
  • изобрел первый практический гигрометр
  • ввел термин альбедо
  • написал классическую работу о перспективе и внес вклад в геометрическую оптику
  • разработал теорию возникновения Вселенной, которая была похожа на гипотезу о туманностях
  • предложил собственную версию небулярной гипотезы происхождения Солнечной системы
  • выдвинул идеологию, согласно которой сначала нужно наблюдать периодические явления, пытаться вывести их правила, а затем постепенно расширять теорию.

Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!