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  • 1 # 科學小哥

    為什麼太Sunny下物體的影子邊緣是有虛化的?陰影邊緣虛化和物體稜角分明沒有必然聯絡,虛化主要是因為光源本身的面積啊。“理想的絕對點光源”,陰影才像刀切的一樣,但是生活中沒有這種只發光卻沒體積的光源。真正的光源,都會有自己的體積的,所以陰影邊緣都會或多或少的有虛化太陽同理。反過來說,這就是為什麼很多建模軟體中沒有虛化的陰影顯得很“CG like”,顯得很假,因為生活中沒有隻發光卻沒體積的光源,也就沒有絕對完美銳利的陰影。你可能把Sunny當成完美平行光模型來看了,但是假設這樣的話,太陽看起來會縮成一個沒體積的、特定亮度的小點。而且只有剛好看到那個方向的時候才會被看到(刺眼的光芒)。太Sunny只是近似平行光。更像是一個在視覺張角中約0.5度的點光源。以上是幾何光學,是對光的合理近似,現實生活中光肯定有衍射,但是這倆效果應該不在同一數量級,具體差多少數量級,期待專業解答。因為在大氣層以內光線就不是嚴格的直線傳播了(各種折射),否者,你白天躲在任何一個陰影下就該伸手不見五指了。因為大氣中有很多塵埃,能讓Sunny改變路徑。應該是反射,但因為塵埃不是鏡子一樣的一整塊,大部分Sunny只是偏離了一點點角度,更像是折射的效果。照射到物體上的Sunny,絕大部分來自於太陽的方向,但整個天幕都是亮的,都反射了一部分Sunny。其中越接近太陽本來方向的光越多,所以你還是能看到影子,但這是無數個影子疊加起來的統計峰值,而不是原先非黑即白的影子。所以在接近峰值的區域,會有可觀測但不顯著的過渡區間。物體離投影屏越近,投影越清晰,越遠越模糊。日光如此,其它光源更是如此。因為光線也類似槓桿,這樣投影屏越遠,就使以物體為支點的光線,到屏產生的力臂越長。力臂越長,那麼屏周圍光線的光壓,就越容易把光線壓向影子一側,因為影子的光能是零,而影子周圍的光能大於零。一棟高樓,如果你離樓特別近,邊緣是清晰的,因為光線可以看作平行光,如果你離樓非常遠,影子邊緣是模糊的。這時候太陽可以看作是一個發光的平面。如果你在影子模糊部位,你看到的太陽是不完整的,有一部分是被樓擋住了。模糊部位就是太陽表面各點能全部照到和全部照不到之間,接受太陽表面照到的越多越明亮,反之就暗,衍射現象在這裡不是很明顯。日光下的影子邊緣應該不是模糊的,只有人造光源照射物體的時候邊緣才是模糊的理由是這樣,任何一個光源,我們都可以把它看成是一個由無數點光源組合在一起的光源,每一個點光源對於物體都有一個投影,這樣在物體影子的周圍,實際上是很多個點光源共同作用的影子,也就是有一個模糊的邊緣但是日光源理論上離我們是無限遠的,它本身可以看成是一個理想的電光源簡單的說,日光這種光源,不是平行光,所以照出的物體黑影沒有絕對的界限。另外,即使是平行光,也會有衍射,造成影子邊緣模糊。

  • 2 # Zoulala

    光的衍射現象,離的越遠會越模糊。和水波盪漾一樣,水波經過一個阻礙物邊緣後,也會散漫來來一樣。類似的還有小孔成像原理,小孔後面的光影不是小孔大小,而是可以擴散的很開形成光源的樣子。

  • 3 # 低溫GAS知識

    這個問題我之前也研究過。當你的影子越接近投射面的時候,就會越真實。距離遠的時候,反光物會越來越多,所以你的影子就會模糊。

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