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Perfekt reflektierender Diffusor (PRD)

1931
Perfekter reflektierender Diffusor in einem Labor für die Kalibrierung von Farb- und Spektralphotometern.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Der perfekt reflektierende Diffusor, auch als perfektes Weiß bekannt, ist eine theoretische, idealisierte Oberfläche, die als Referenzstandard in der Farbmetrik und Spektrophotometrie verwendet wird. Er ist definiert als eine Oberfläche, die 100 % des gesamten einfallenden Lichts bei jeder Wellenlänge des sichtbaren Spektrums reflektiert und dieses Licht perfekt diffus reflektiert (Lambertsche Reflexion), d. h. ihre Helligkeit ist aus jedem Betrachtungswinkel gleichmäßig.

Der perfekt reflektierende Diffusor (Perfect Reflecting Diffuser, PRD) ist ein Eckpfeiler der Farbwissenschaft und dient als ultimativer Maßstab für Reflexionsgrad und Weißgrad. Per Definition ist sein spektraler Reflexionsfaktor für alle Wellenlängen gleich eins (oder 100%). Das bedeutet, dass es keinerlei Licht absorbiert. Außerdem weist sie eine lambertsche Reflexion auf, d. h. die reflektierte Lichtintensität ist proportional zum Kosinus des Winkels zwischen der Sichtlinie des Beobachters und der Oberflächennormalen. Dies gewährleistet, dass die Oberfläche unabhängig vom Betrachtungswinkel gleich hell erscheint. Im CIE XYZ-Farbraum hätte ein PRD, das mit einer Lichtart gleicher Energie (Lichtart E) beleuchtet wird, die Tristimuluswerte X=Y=Z=100 und die Farbwertanteile x=y=z=1/3. Bei jeder Normlichtart sind die Tristimuluswerte numerisch gleich den Werten der Lichtart selbst. Bei der CIE-Lichtart D65 beträgt der Y-Wert beispielsweise 100, und die Farbwertkoordinaten (x, y) entsprechen denen von D65. Per Definition hat ein PRD einen CIE-Weißwert von 100. Ein echtes PRD kann zwar nicht physikalisch realisiert werden, aber Materialien wie gepresstes Bariumsulfat (BaSO4), Polytetrafluorethylen (PTFE oder Teflon) und verschiedene kommerzielle Materialien wie Spectralon werden als praktische physikalische Standards verwendet, die den Eigenschaften des PRD sehr nahe kommen und deren Reflexionsgrad im sichtbaren Spektrum oft über 99% liegt.

UNESCO Nomenclature: 2209
- Optik

Typ

Abstraktes System

Störung

Grundlegendes

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Lambertsches Kosinusgesetz (1760)
  • Entwicklung der Photometrie und Radiometrie
  • Festlegung des CIE-Farbraums 1931
  • Bedarf an einem universellen Standard für Reflexionsmessungen

Anwendungen

  • Kalibrierung von Spektralphotometern und Kolorimetern
  • Referenzweiß in Farbmanagementsystemen
  • theoretische Grundlage für Weißgradindizes (z. B. CIE-Weißgrad = 100 für ein PRD)
  • Computergrafik zur Definition einer perfekt weißen, matten Oberfläche
  • Materialwissenschaft zur Bewertung des Reflexionsvermögens realer Materialien

Patente:

NA

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Verwandt mit: Perfekt reflektierender Diffusor, PRD, Referenzweiß, Farbmetrik, Spektralfotometrie, lambertscher Reflexionsgrad, CIE, Kalibrierungsstandard, Reflexionsgrad, ideale Oberfläche.

Historischer Kontext

Perfekt reflektierender Diffusor (PRD)

1930
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1931
1932
1936-01-01
1938
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1932
1933
1937
1940

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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