反射率測量的世界

你所不知道的反射率測量的世界

大家好，我是黑匠的黑仔。
黑仔在判斷材料的黑色程度時，主要依靠光反射率或光吸收率。今天，我想為大家解說一下，雖然看似大家都知道，但其實並不完全瞭解的光反射率【光吸收率】的概念——這也是操控光線的黑色企業——黑匠國際的專長。

光究竟是什麼？

首先，光到底是什麼呢？我們有太陽光、螢光燈光、LED光等各種光源。
光是電磁波的一種。太陽等天體發出的電磁波中，人眼可以感知到的波長範圍大約在360nm到830nm之間的部分，這部分我們稱之為可見光。眼睛能看到的光中，因波長不同，感知到的顏色也會有所不同。波長為400nm時是紫色，450nm時是藍色，550nm時是綠色，630nm時是黃色，700nm時則是紅色，顏色隨波長變化。這些波長範圍的電磁波具有容易在固體或液體表面反射的特性，生物的眼睛也因此進化，能夠“看到”這種可見光。

Wikipedia「可見光線」摘錄

黑色是沒有光的狀態

什麼是黑色呢？它是指在人類的可視範圍內，光無法被感知的狀態。完全黑色的物體是指光的反射為0，並且吸收所有波長的光。實際上，不存在完全反射為0的物體，但我們黑匠國際每天都在尋找和製造反射率極小的材料，致力於將反射率接近零的產品帶入市場。

光的入射、反射、吸收、透過

那麼，我們黑匠國際所開發的光反射率是如何測量的呢？首先，我們要考慮光撞擊物體後是如何被分解的。光在碰到物體時，會分為以下幾種：①入射光②從物體表面反射的反射光③被物體吸收的吸收光④透過物體的透過光。

對於不透明的物體，可以忽略透過光，因此我們處理的材料中，“入射光” = “反射光” + “吸收光”。也就是說，通過測量反射光，可以得知物體吸收了多少光。

反射光的成分

在這裡，我想解說一下反射光也有不同的種類。反射光可以分為A. 正反射光（鏡面反射光）和B. 擴散反射光（亂反射光），這兩者的合成光被稱為全反射光（正反射光 + 擴散反射光）。也就是說，

全反射 = 正反射 + 擴散反射

正反射光是指入射角與反射角相等的反射光，且反射光相對於反射面呈對稱關係。通常情況下，鏡子、光滑或有光澤的物體強烈表現出正反射的特性。

擴散反射光是指入射光在反射面上發生亂反射，反射光朝著各個方向反射的光。一般來說，表面粗糙的物體或沒有光澤和光滑表面的物體，會表現出較強的擴散反射特性。

全光線反射率的測量方法

那麼，通過測量所有的全光線反射光，我們可以根據入射光與反射光的比例來計算反射率。這就是我們所說的全光線反射率。

反射率 = 全反射光 / 入射光

測量時使用的是帶有積分球的裝置。積分球是指內壁塗有高反射率材料的球形設備。進入積分球的光在球內反復反射，最終形成均勻的光。然後，通過探測器檢測這種光，可以以試驗樣本的反射率為100%來測量樣本的反射率。

在黑匠國際，我們通過測量全光線反射率，計算出 100% - 全光線反射率 = 吸收率，從而進行黑色度的評估。

順便提一下，樣本的入射角是指從垂直於樣本的線開始測量的角度。

容易混淆的反射光表示

在這裡需要注意的是，“很多文獻僅用正反射率表示反射率”的情況。由於正反射率的表述中沒有包含擴散反射率，因此在表面上看起來數值較小，可能會顯得非常黑。但實際上，正確的做法是根據包含擴散反射光的“全光線反射率”來討論我們眼睛看到的黑色。

總結

這次，我們由操控光線的黑色企業——黑匠國際，解說了光反射率【光吸收率】的相關內容。
我們認為，光反射率【光吸收率】是最直觀的黑色度表示指標。
希望這篇文章能夠幫助大家更好地理解黑色的概念。