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Definição de neblina
A neblina é uma das várias grandezas que podem caracterizar um material difusivo. As outras grandezas são a refletância, a transmitância, a absorção, as medições da dispersão total integrada (TIS) e a função de distribuição de dispersão bidirecional (BSDF).
A neblina é medida como a porcentagem da luz incidente que é espalhada em um ângulo superior a 2,5 graus em relação à luz especular proveniente de uma superfície ou elemento óptico. Ela pode ser medida em transmissão e/ou em reflexão.
Figura 1. A neblina consiste em toda a luz difusa em todas as direções, sem a luz especular.
A neblina é expressa em porcentagem (%), sem informações angulares; em outras palavras, você não sabe para onde o fluxo está indo, mas sabe a quantidade. Quanto maior a porcentagem, mais desfocada ficará a imagem.
Figura 2. Exemplo de opacidade de 70% (à esquerda) e de 50% (à direita).
Índice
Por que a turvação é importante no projeto óptico?
No projeto óptico, para obter resultados precisos de simulação, é necessário definir com exatidão as propriedades ópticas da superfície e do volume. A geometria por si só não é suficiente para determinar a distribuição da luz, pois são as propriedades ópticas do material e da superfície que determinam como a energia e a direção dos raios se alteram. Por esse motivo, é importante conhecer com a maior precisão possível as características ópticas dos materiais que você utilizará. A melhor maneira de obter características precisas é medir o material diretamente e exportar os dados para uso em uma ferramenta de software óptico. A opacidade é uma das características típicas dos materiais ópticos que você medirá.
Que soluções a Keysight oferece?
As medições de neblina são particularmente difíceis de realizar, pois é necessário separar a luz incidente refletida especularmente e a luz transmitida da luz difusa. Esses padrões de radiação normalmente se sobrepõem, e não é possível separá-los facilmente utilizando apenas a geometria do equipamento de medição.
A Keysight oferece serviços de medição em um laboratório com controle de luz e temperatura e disponibiliza dois métodos para medir a opacidade: a medição com uma esfera integradora e o cálculo a partir de medições de BSDF obtidas por meio de um goniômetro.
Medição com uma esfera integradora
É possível medir a opacidade de uma amostra de material ou superfície utilizando esferas integradoras especialmente projetadas. Na prática, a amostra é colocada nas aberturas de saída e entrada de uma esfera integradora, e uma fonte de laser a ilumina para medir a refletância (refletância especular + difusa) e a transmitância (potência de transmitância especular + difusa), respectivamente. Repita a mesma medição após abrir uma porta que permita a saída do feixe especular da esfera integradora, de modo que ele não seja incluído nas medições da potência de transmitância difusa e da potência de refletância difusa.
Figura 3. Ilustrações de medição de refletância e transmitância mostrando a rejeição especular na transmissão e na reflexão.
Cálculo a partir das medições de BSDF do Keysight REFLET 180S
Também é possível calcular a neblina a partir de medições de BSDF, conforme mostrado nas duas fórmulas a seguir:
Onde:
- θd é o ângulo de dispersão do detector
- φd é o ângulo azimutal do detector
- θi é o ângulo de dispersão da fonte
- φi é o ângulo azimutal da fonte
- θdSpecular max eθdSpecular min são os limites da parte especular do BSDF
É possível realizar medições de BSDF com o goniómetro Keysight REFLET 180S. A precisão depende da resolução das medições, e as diferentes resoluções angulares desses instrumentos permitem extrair a componente especular das medições de BSDF com vários graus de precisão.
| REFLET 180S | |
|---|---|
| Tipo | BRDF/BTDF |
| Faixa dinâmica | 109 |
| Faixa de comprimento de onda | 400 nm a 1700 nm |
| Ângulos de incidência | Ajustável: de +90° a –90° |
| Intervalo angular | Esfera completa |
| Precisão angular | < 0.1° |
| Repetibilidade | < 1% |
| Peso | 80 kg |
Conheça os serviços e soluções de medição óptica da Keysight
Oferecemos um conjunto abrangente de soluções de hardware, incluindo o REFLET 180s, projetado para fornecer dados precisos de espalhamento de luz para materiais e meios em sistemas ópticos. Essas ferramentas permitem que você meça suas próprias amostras ópticas e importe dados personalizados com facilidade para o software avançado de projeto óptico da Keysight.
Para projetos que exigem suporte especializado, nossos especialistas em óptica oferecem serviços de medição personalizados para ajudá-lo a caracterizar o comportamento da luz, diagnosticar defeitos e criar gêmeos digitais precisos.
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