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[放射強度] (Radiant Intensity)はどのように定義されますか?

  • 26 July 2021
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ヘルプファイルでは、角度空間における光線のインコヒーレント強度は「このエネルギーは、角度空間において光線が到達したピクセルに対応するカウンタを増分することによって保存されます。光線強度の合計をピクセルが表す立体角で割った値が、立体角あたりの光束の強度になります。」と定義しています。ピクセルが表す立体角で割った値がどのように定義されているかということです。

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Best answer by Yihua Hsiao 26 July 2021, 10:56

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まず、1つの光線は無限に狭く、無限の放射照度(W /面積)と無限の放射強度(W /立体角)があることを注意してください。光線が1つしかない場合は、それをディテクタまで追跡すると、ディテクタのピクセル数を増やしても、1つの光線は1つのピクセルにしか到達しないため、ピクセルサイズがゼロになると、放射照度と放射強度は無限大に増加します。


したがって、放射照度または放射強度のいずれかを計算するには、最初に「適切な」解像度で「十分な」光線をディテクタまで追跡する必要があります。OpticStudioでは、ディテクタはnx x nyピクセルとして定義され、x、yによって定義される空間範囲を持ちます。半幅。角度範囲は、パラメータ12〜15で定義されます。最大角度と最小角度は、デフォルトでxとyで+/- 90度ですが、必要に応じてそれよりも低く設定できます。

 

光線がディテクタに追跡されると、光線は方向余弦がlmの方向でxyの位置に到達します。適切な空間ピクセルを特定し、そのピクセルに光線のエネルギーを追加します。次に、適切な角度ピクセルを計算し、その角度ピクセルにも光線のエネルギーを追加してから、すべての光線をループし、さまざまなピクセルにエネルギーを蓄積します。
 

これにより、2つのデータ配列が得られます。1つは光線の空間分布を示します。光線がディテクタに対してどの角度を向いていても、ある空間座標に到達すると、適切な空間ピクセルになります。2番目の配列は角度分布です。光線がどの空間位置に到達したかに関係なく、ある角度で到達すると、適切な角度ピクセルにビニングされます。
 

次に、空間データ(パワー/面積)は私たちが望むものですが、角度データはそうではないです。

1つの角度ピクセルは、たとえばx5度から6度まで、y40度から41度まで広がります。その角度ピクセルはどの立体角を表しますか?

その質問に答えるために、ディテクタのローカル軸から投影して、ディテクタを中心に、ディテクタから少し離れた球を構築します。次に、(概念的に)この点から(5、 40)、(5、41)、(6、41)、および(6、40)のx、y角度で光線を発射します。これで、パッチの面積がわかったので、その角度ピクセルによって定められた立体角を計算できます。

 

これは、ディテクタを光源のように扱い、ディテクタに入射したすべての光線を遠くの球体に逆向きに光線追跡することと同じであることに注意してください。

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