光學(xué)材料能對(duì)光學(xué)產(chǎn)品的性能產(chǎn)生舉足輕重的影響，隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，業(yè)界對(duì)材料、表面、元件和系統(tǒng)的質(zhì)量要求越來(lái)越高，甚至提出了新的需求。例如，在汽車(chē)行業(yè)中，光學(xué)元件需要高透射率和高散射率的材料，這些材料對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的效率和外觀來(lái)說(shuō)非常重要。而在天文觀測(cè)系統(tǒng)和星載系統(tǒng)中，光學(xué)元件對(duì)材料的要求可能大不相同，比如可能非?？粗夭牧鲜欠衲芟拗品瓷渎什p少雜散光（點(diǎn)擊查看相關(guān)文章）。

從上述文字中，我們可以看到反射率、透射率、吸收率數(shù)據(jù)及BSDF（雙向散射分布函數(shù)）是材料和表面特性的關(guān)鍵量化指標(biāo)，在光學(xué)設(shè)計(jì)中，獲取這些精確數(shù)據(jù)可以幫助開(kāi)發(fā)者在制作物理原型和進(jìn)行制造之前評(píng)估材料，從而在設(shè)計(jì)階段就能對(duì)光學(xué)產(chǎn)品性能進(jìn)行優(yōu)化。

為確保光學(xué)系統(tǒng)仿真獲得精確的結(jié)果，通常需要足夠精確的材料和表面特性數(shù)據(jù)。單靠幾何結(jié)構(gòu)并不能確定出光線的分布；光學(xué)屬性能夠表征能量及光的方向是如何變化的。首先我們要了解用于表征表面和材料光學(xué)特性的物理量化的指標(biāo)。

第一個(gè)量是光在角度上的分布，也稱(chēng)為BSDF。BSDF描述了入射光經(jīng)過(guò)透射和/或反射后光線在角度空間中的散射分布情況。

對(duì)物體的整體外觀進(jìn)行量化很復(fù)雜，因?yàn)橥庥^是一個(gè)主觀的品質(zhì)。不過(guò)，外觀的某些特性可以通過(guò)光學(xué)散射測(cè)量來(lái)進(jìn)行量化：

• 材料反射光的光譜分布與顏色間的關(guān)系
• 材料反射光的幾何分布與光澤間的關(guān)系
• 材料反射光的空間分布與紋理間的關(guān)系

要對(duì)外觀進(jìn)行量化，需要在物理量和觀察者反應(yīng)之間建立相關(guān)性，其中觀察者的反應(yīng)通過(guò)視覺(jué)測(cè)量獲得。BSDF就是整合這些信息的物理量。新思科技REFLET和Mini-Diff產(chǎn)品可用于測(cè)量BSDF。

通過(guò)BSDF計(jì)算可以得出反射率值和透射率值，但這非常依賴(lài)于儀器的精度以及測(cè)量時(shí)的采樣或分辨率。

因此，在BSDF之外單獨(dú)測(cè)量R值/T值可以提高光學(xué)仿真的精確性。

新思科技TIS Pro是新思科技光學(xué)測(cè)量解決方案的新成員，可幫助用戶測(cè)量物體表面和材料的反射率/透射率。新思科技TIS Pro的功能是由集成在暗箱中的積分球和光譜探測(cè)器實(shí)現(xiàn)的，暗箱可以控制雜散光，用以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

新思科技TIS Pro的工作原理

▲圖2：新思科技TIS Pro對(duì)透射率進(jìn)行測(cè)量

• 表征用于汽車(chē)設(shè)計(jì)或通用照明系統(tǒng)中的反射片/擴(kuò)散片材料
• 對(duì)量產(chǎn)中的質(zhì)量控制進(jìn)行評(píng)估
• 分析航空航天光學(xué)器件所用鍍膜對(duì)雜散光的抑制
• 測(cè)量用于視覺(jué)渲染的光譜行為
• 研究化妝品的光學(xué)特性
• 針對(duì)多個(gè)入射角進(jìn)行材料表征