Mengapa jarak dari objek ke mata tidak relevan dalam model pencahayaan?

11

Misalnya dalam model Phong dan model Blinn , intensitas cahaya tidak berubah tergantung pada seberapa jauh jarak kamera. Mengapa demikian?

shaders lighting shading

— wlnirvana
sumber

3

Lihatlah benda yang dekat dengan Anda. Sekarang pindah beberapa meter darinya. Apakah itu mengubah kecerahannya? Tidak. Mengapa grafis komputer berbeda? Satu-satunya jarak yang relevan adalah jarak ke sumber cahaya.

— LukeG

1

@ LukasG Mengapa tidak mengubah kecerahannya? Secara intuitif terasa bagi saya bahwa jika saya jauh dari suatu objek, total energi cahaya yang datang ke mata saya harus menjadi kurang.

— wlnirvana

AKu mengerti maksudmu. Saya melakukan pencarian dan menemukan artikel yang bagus tentang topik ini. Saya mengirim jawaban dengan tautan dan ringkasannya.

— LukeG

18

Setelah awalnya bingung tentang pertanyaan ini, karena rasanya wajar bahwa benda tidak mengubah kecerahannya tergantung pada jarak ke mata (atau kamera), tetapi hanya tergantung pada jarak ke sumber cahaya, saya melakukan pencarian google cepat dan menemukan artikel yang bagus ini . Ini tentang topik yang tepat dalam fotografi ini dan menjelaskan mengapa jarak antara objek dan kamera tidak relevan.

Untuk meringkasnya: Ya, energi yang tiba berkurang sebanding dengan 1/r². Tetapi pertimbangkan ini: Ketika jarak meningkat, objek juga tampak lebih kecil, juga sebanding dengan 1/r². Meskipun memiliki lebih sedikit energi yang datang, itu juga mencakup area yang lebih kecil dari bidang pandang Anda. Dua efek tersebut saling membatalkan. Dengan demikian jarak objek-kamera tidak mempengaruhi kecerahan yang dirasakan.

— LukeG
sumber

2

Itu pertanyaan yang diselesaikan dengan melihat unit fisik.

The radiasi (watt per meter persegi) di seluruh objek menentukan pencahayaan itu, unit ini bervariasi dengan jarak antara objek dan cahaya karena "permukaan subtended" berkurang oleh 1/r²dengan jarak.
(Fluks radiasi (W) dari cahaya menjadi konstan)

Untuk kesederhanaan, mari kita bayangkan sebuah kasus di mana cahaya berada pada posisi kamera dan kita melihat cakram putih. The cahaya dari disk adalah cahaya yang dipancarkan oleh permukaan mempertimbangkan sudut visi kami: dalam watt per steradian per meter persegi.

Sinar itu tentu kurang dari radiasi jika bahan tersebut menyebar. Mengapa demikian ? karena kamera hanya menyudutkan sudut kecil dari total arah emisi ulang; sementara disc memancarkan energinya di 2πsteradian (belahan otak).

Jadi pancaran yang dilihat oleh kamera adalah irradiance / 2π. Seperti yang Anda lihat, itu tidak tergantung pada jarak antara objek dan kamera. Sekarang, pancaran adalah satuan per meter persegi, yang berarti mendefinisikan "intensitas cahaya" per area, jadi ketika didiskritisasi, itu berarti bahwa itu adalah nilai piksel :)

Saya harap saya benar, ini selalu membingungkan.

— v.oddou
sumber