Quels sont les effets secondaires de la polarisation de la luminosité dans le lancer de rayons spectral continu?


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Je veux modéliser des rayons avec une gamme continue de fréquences afin de pouvoir obtenir des images tracées par rayons avec une séparation des couleurs sur la réfraction. Je peux modéliser une source de lumière avec une distribution de fréquence spécifiée en utilisant la distribution pour affecter la probabilité d'un rayon aléatoire se trouvant dans une plage de fréquences donnée, ou bien je peux choisir des fréquences à partir d'une distribution aléatoire uniforme et rendre la luminosité de chaque rayon proportionnelle à la distribution de fréquence à sa fréquence particulière. Je vois le premier comme plus précis physiquement, mais je soupçonne que le second donnera des images qui auront l'air "finies" avec moins de rayons. Cette suspicion intuitive est-elle correcte? Y a-t-il des caractéristiques qui seront perdues de l'image avec la deuxième approche? Existe-t-il un moyen d'obtenir une partie de l'augmentation de la vitesse sans compromettre l'image?

Réponses:


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Généralement, les échantillons uniformément pondérés avec une distribution variable (échantillonnage d'importance) donnent une variance plus faible dans la moyenne finale que les échantillons uniformément distribués avec des poids variables. Il s'agit d'une règle générale courante dans le lancer de rayons Monte Carlo.

Cependant, une autre chose à considérer est que vous finirez par convertir les images en RVB pour l'affichage (je suppose). Ainsi, un problème potentiel pourrait être que si une source lumineuse a très peu d'énergie dans la partie bleue du spectre, par exemple, alors vous mettrez quelques échantillons dans les fréquences bleues, et le canal bleu de l'image RVB finale pourrait finir excessivement bruyant par rapport aux autres canaux.

Une façon de résoudre ce problème pourrait être de considérer le produit du spectre de la source lumineuse avec les courbes de correspondance des couleurs RVB utilisées pour générer la sortie. Vous pouvez normaliser les trois les uns par rapport aux autres pour vous assurer d'obtenir suffisamment d'échantillons sur les trois canaux, tout en distribuant les échantillons aux fréquences les plus importantes pour chaque canal.

Dans l'ensemble, je soupçonne que le simple fait d'utiliser une distribution de fréquence uniforme des échantillons sera plus simple et donnera de bons résultats tant que les spectres de la source lumineuse sont assez lisses. Mais si vous avez des spectres avec des pointes pointues (par exemple LED, lasers, lampes fluorescentes), un échantillonnage d'importance spectrale sera probablement nécessaire.

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