黑色有多黑？黑色材料的反射与散射分析

黑色材料在图像配准、相机校准、杂散光抑制和视觉设计等应用中发挥着关键作用。尽管许多此类材料在漫射照明下看起来同样暗，但它们的反射行为作为观察和照明几何的函数可能存在显著差异。超黑材料实现了卓越的光衰减，但通常受限于成本和机械脆弱性，这促使人们评估更稳健且更易获取的替代品。在本研究中，我们采用测角系统来捕获一系列黑色材料的各向同性双向反射分布函数，包括超黑参考 Vantablack、市售替代品如 Musou Black 和黑天鹅绒，以及标准哑光黑涂层。我们从漫射和镜面散射以及总积分散射方面分析了它们的反射特性，以量化角度依赖的反射。此外，我们使用由测得的 BRDF 驱动的基于物理的渲染以及对感知黑暗的心理物理评估，比较了它们的感知外观。这些分析共同提供了对黑色材料的全面评估，将反射特性与视觉外观和感知性能联系起来，从而为光学应用中的材料选择提供参考。