1        问题分析

1.1     定义区分

透明度＝透光能力＝镜面透射率/总透射率；

光泽度＝镜面反射即全反射能力＝

白度＝漫反射能力＝

1.2     实例分析

白色物体，如果表面平滑则光泽度高（镜面反射Specular reflection占主导）；表面毛糙则光泽度低（漫反射Diffusion占主导）。而物体表现出白色，是因为吸收率/透射率低，全部反射（镜面反射+漫反射）出来了。

黑色物体，同样道理，光滑平面光泽度高。物体表面出黑色，是因为吸收率高，没有反射光进入眼球，导致自身不可见。

矛盾：黑色物体如果完全吸收没有反射，哪来的镜面反射光泽？

1.3     应用参考

纸张的光泽度，实质上就是纸张表面对光的反射率和反射方向一致性的度量。

可见光照射在瓷片试样上，产生镜面反射，漫反射决定了陶瓷表面的白度；镜面反射决定了陶瓷表面的光泽度；镜面透射决定了陶瓷的透光度。

1）白度是用仪器在额定波长下（使用不同波长的滤色片）测得的与标准样品比较后得的相对漫反射（散射）率。标准白板以优级氧化镁粉压制而成，其光谱漫反射率以98%计。

2）透光度是用透过一定厚度瓷坯的透射光强度与其入射光强度之比的相对百分率来表示。

3）光泽度是将折射率Nb=1.567的黑色玻璃的镜面反射极小的反光量作为100%（实际上黑色玻璃镜面反射的反光量<1%）。将被测瓷的反光能力与此黑色玻璃的反光能力相比较所得的数据。由于瓷釉表面的反光能力比黑色玻璃强，所以瓷釉表面的光泽度往往大于100。

粗糙曲面（表面粗糙度大于入射光波长），漫反射占主导地位。

光滑曲面（表面粗糙度小于入射光波长），镜面反射占主导地位。

如果曲面的粗糙度远远小于入射光的波长，曲面就显得平坦并可当作一面镜子。

In reality, Diffusion and Specular reflection are generated by exactly the same process of light scattering. Diffusion is dominant from a surface which has so much small-scale roughness in the surface, with respect to wavelength, that light is reflected in many different directions from each tiny bit of the surface, with tiny changes in surface angle.在现实中，漫反射和镜面反射其实是光产生散射的相同过程。相对于波长，具有很多细小颗粒的粗糙曲面，漫反射占主导地位，光线从曲面的每个细小区域被朝各个不同的方向反射，因为曲面的角度的改变非常细微。Specular reflection, on the other hand, dominates on a surface which is smooth, with respect to wavelength. This implies that the scattered rays from each point of the surface are directed almost in the same direction, rather than being diffusely scattered. It's just a matter of the scale of the detail. If the surface roughness is much smaller than the wavelength of the incident light it appears flat and acts as a mirror.另外一方面，考虑波长，镜面反射在曲面光滑的情况下占主导地位，这暗示着从曲面上每个点散射的光线几乎朝着同一个方向而不是被随意发散。这是一个相对的状况。如果曲面的粗糙度远远小于入射光的波长，曲面就显得平坦并可当作一面镜子。

在高档涂料领域，以鲜映性指标（DOI）来表示涂膜的漫反射程度。鲜映性指标是反映反射图像清晰度的指标。

而光泽度由多角度光泽度仪测定，光泽度仪可在任何给定角度测定光线的反射率。

2        附录：光学基础

2.1     光学基础知识：光的反射、折射、衍射

光的传播可以归结为三个实验定律：直线传播定律、反射定律和折射定律。

【光的直线传播定律】：光在均匀介质中沿直线传播。

在非均匀介质种光线将因折射而弯曲，这种现象经常发生在大气中，比如海市蜃楼现象，就是由于光线在密度不均匀的大气中折射而引起的。

2.1.1       光线的反射

【费马定律】：当一束光线在真空或空气中传播时，由介质1投射到与介质2的分界面上时，在一般情况下将分解成两束光线：反射(reflection)光线和折射(refraction)光线。

光线的反射

光线的反射取决于物体的表面性质。

如果物体表面(反射面)是均匀的，类似镜面一样(称为理想的反射面)，那么就是全反射，将遵循下列的反射定律，也称“镜面反射”。

入射光线、反射光线和折射光线与界面法线在同一平面里，所形成的夹角分别称为入射角、反射角和折射角。

【反射定律】：反射角等于入射角。i = i'

对于理想的反射面而言，镜面表面亮度取决于视点，观察角度不同，表面亮度也不同。当反射面不均匀时，将发生漫反射。其特点是入射光线与反射光线不满足反射定律。

一个理想的漫射面将入射光线在各个方向做均匀反射，其亮度与视点无关，是个常量。

2.1.2       光线的折射

一些透明/半透明物体允许光线全部/部分地穿透它们，这种光线称为透射光线。

当光线从一种介质(比如空气)以某个角度(垂直情形除外)入射到另外一种具有不同光学性质的介质(比如玻璃镜片)中时，其界面方向会改变，就是会产生光线的折射现象。

光的折射是由于光在不同介质的传播速度不同而引起的。

光线折射满足下列折射定律：入射角的正弦与折射角的正弦之比与两个角度无关，仅取决于两种不同介质的性质和光的波长，+R7A K(?-K o!h*f"u

【折射定律】：n1 sin i = n2 sin r

任何介质相对于真空的折射率，称为该介质的绝对折射率，简称折射率(Index of refraction)。对于一般光学玻璃，可以近似地认为以空气的折射率来代替绝对折射率。公式中n1和n2分别表示两种介质的折射率。

当n1 = -n2时，折射定律就是变成反射定律了，所以反射定律可以看成是折射定律的特例。

一种介质的绝对折射率为    n = c/v

式中c是真空中光的速度，v为该介质中光的速度。

可以看出：在折射率较大的介质中，光的速度比较低；在折射率较小的介质中，光的速度比较高。

作为实验规律，上述几何光学三定律只是在波长λ很小的条件下才近似成立的。在摄影中，用几何光学来描述已经足够精确了。$R*H0m1J6`7_%F:k

附录：一些光学介质的折射率：

玻璃         折射率

空气         ≈1

冕牌玻璃   1.46~1.53

火石玻璃   1.53~1.65!

重火石玻璃1.65~1.92

2.1.3       光线的衍射

在光的传播过程中，当光线遇到障碍物时，它将偏离直线传播，这就是所谓光的衍射。由于光的波长很短，在日常生活中很难察觉出衍射现象。

衍射不仅使物体的几何阴影失去清晰的轮廓，在边缘还会出现一系列明暗相间的亮纹。