Refleksi Fresnel emas: saluran merah lebih besar dari 1?

Saya telah mencoba memahami beberapa prinsip fisik di balik cahaya dan interaksi material belakangan ini. Dalam ceramahnya Fisika dan Matematika dari Shading , Naty Hoffman menjelaskan Fresnel reflektansi dan mendefinisikan warna specular karakteristik F ₀ dari bahan sebagai refleksi Fresnel pada sudut cahaya insiden 0 °.

Pada slide 65, F ₀ emas diberikan sebagai 1,022, 0,782, 0,344 (linear). Hoffman menambahkan:

nilai saluran merahnya lebih besar dari 1 (di luar sRGB gamut)

Semua ini tidak masuk akal bagi saya. Nilai yang lebih besar dari 1 akan berarti bahwa dalam panjang gelombang yang berkontribusi pada saluran merah, lebih banyak energi yang dipantulkan daripada yang diterima . Apakah ini benar-benar terjadi, dan jika demikian, bagaimana dan mengapa?

Selain itu, berikut adalah kurva pantulan dari Wikipedia untuk beberapa bahan termasuk emas (Au). Kurva ini pasti tinggi untuk panjang gelombang merah sekitar 600nm tetapi tampaknya tidak melebihi 100%.

Warna RGB adalah subjek yang sedikit lebih rumit daripada yang tampak jelas. Diagram panjang gelombang reflektansi menunjukkan alasan sebenarnya cukup baik.

Model warna RGB memiliki beberapa masalah utama:

• Apa warna mewakili: Mereka mewakili 3 paku dalam spektrum kontinu. R, G, dan B tidak setara secara energik apalagi ditempatkan secara merata.
• Apa jangkauan mereka: Warna-warna sebenarnya tidak berarti apa-apa tanpa informasi dari ruang yang mereka bentangkan Dalam ruang warna sRGB yang diasumsikan, ruang tersebut tidak menjangkau seluruh rentang yang dapat dirasakan. Begitu sama kuatnya tetapi ada warna yang lebih jelas.
• Alat sensorik manusia sebenarnya tidak membaca 3 lonjakan warna tetapi sensornya tumpang tindih.

Akibatnya orang tidak dapat menarik kesimpulan bahwa saluran warna reflektansi lebih besar dari 1 secara otomatis berarti bahwa energi dimasukkan ke dalam sistem. Itu hanyalah salah satu dari interpretasi yang mungkin.

Interpretasi lain adalah bahwa warnanya lebih intens daripada yang dimungkinkan oleh ruang warna Anda. Akibatnya komponen vektor warna Anda bisa lebih dari 1.

Mata manusia juga bisa mengeluarkan warna dari satu sensor ke sensor lainnya karena tumpang tindih sensor. Hal-hal seperti itu terjadi dengan langit yang tampak biru muda, tetapi sebenarnya biru jauh lebih gelap tetapi begitu kuat sehingga kita melihatnya sebagai biru muda. Tetapi dalam refleksi 50% itu akan terlihat salah jika kita tidak memperhitungkan ini.

Pada akhirnya, itu juga bisa berarti energi dimasukkan ke dalam sistem. Entah energi berasal dari tempat lain atau dihasilkan oleh permukaan.

Rendering seringkali bukan ukuran ilmiah dari banyak hal. Tidak ada prinsip energi yang perlu dilanggar untuk mencapai ini.

Summa summarum (tl; dr)

Warna seringkali merupakan atribut majemuk pada saat yang sama karena ia mengukur tingkat energi dan juga mengukur sesuatu yang lain. Yaitu lokasi di ruang warna. Dengan demikian Anda tidak dapat membedakan dua sinyal (energi dan intensitas warna) dengan mudah.

Dalam hal ini warna yang lebih pekat karena sumbernya mengatakan: Di luar sRGB gamut = warna yang lebih pekat daripada yang bisa dihasilkan oleh ruang warna.

Berikut diagram kromatisitas yang mencakup proyeksi ruang warna sRGB: segitiga yang simpulnya merah (1,0,0), hijau (0,1,0), dan biru (0,0,1).

Pengkodean pantulan permukaan sebagai warna pada F ₀ dan mendapatkan nilai yang berada di luar gamut sRGB (agak dipilih secara sewenang-wenang) benar-benar masuk akal. Ini hanya berarti bahwa emas "lebih merah" daripada yang bisa diwakili oleh sRGB, karena emas memiliki area bernilai kisaran dinamis untuk warna lain.