Radiancja

Z Wikipedii

Radiancja jest terminem radiometrycznym określonym jako strumień promieniowania na jednostkę powierzchni na jednostkę kąta bryłowego. W układzie SI jednostką radiancji jest wat na steradian na metr kwadratowy (W·sr^-1·m^-2).

Radiancja jest podstawową wielkością radiometryczną a jej znajomość w każdym punkcie w przestrzeni umożliwia wyznaczenie wielu innych wielkości radiometrycznych takich jak np irradiancja. W pewnym uproszczeniu zdjęcie fotograficzne, wyskalowane w jednostkach radiometrycznych, daje informacje o rozkładzie radiancji w przestrzeni. Inną analogią może być obserwowanie nieba przez lunetę zbierającej światło z małego kąta bryłowego - obserwacja natężenia promieniowania (strumienia) z każdego punktu na niebie daje właśnie rozkład radiancji, w tym przypadku wartości radiancji koło słońca i nieba będą się drastycznie różnić.

Radiancja jest też wielkością obserwowaną przez satelity meteorologiczne.

Rozkład radiancji na niebie i koło słońca może być wykorzystywany do oceny ilości i rodzaju pyłów zawieszonych dzięki obserwacji grubości optycznej i hydrometeorów dzięki obserwacji zjawisk optycznych takich jak tęcza czy halo.

Intuicyjnie, rozkład dochodzącej radiancji opisuje oświetlenie przedmiotu, podczas gdy własności odbiciowe przedmiotu dają informacje o rozkładzie radiancji po odbiciu od przedmiotu. Rozkłady radiancji i BRDF wykorzystywane są obecnie w wielu technikach grafiki tworzonej komputerowo - głównie w filmach (ang. Computer-generated imagery)

W jeszcze większym przybliżeniu radiancją jest wszystko co widzimy tylko, że w jednostkach fotometrycznych.

[edytuj] Definicja matematyczna

Radiancja jest definiowana wzorem

$L = \frac{d^2 \Phi}{dA\,d{\Omega} \cos \theta} \simeq \frac{\Phi}{\Omega A \cos \theta}$

gdzie

dla małych A i Ω,

L to radiancja (W·m^-2·sr^-1),

Φ to strumień promieniowania lub moc (W),

θ to kąt między wektorem prostopadłym i wybranym kierunkiem,

A to powierzchnia (m²), i

Ω

to kąt bryłowy (sr).

[edytuj] Radiancja spektralna

Określa się także radiancję spektralną (radiancja na jednostkę długości fali oznaczana jest L_λ a radiancja na jednostkę częstotliwości oznaczana jest L_ν).