IO-CSIC
Instituto de Óptica «Daza de Valdés»

Científicos del IO-CSIC lideran la primera comparación de medidas de la función de distribución de reflectancia bidireccional con componente de dispersión sub-superficial (BSSRDF por sus siglas en inglés)entre laboratorios de metrología.

Científicos del IO-CSIC lideran la primera comparación de medidas de la función de distribución de reflectancia bidireccional con componente de dispersión sub-superficial (BSSRDF por sus siglas en inglés)entre laboratorios de metrología.

Medidas de Radiación Óptica (GIMRO)

Madrid / 28 de febrero de 2023

Un equipo liderado por el grupo de Medidas de Radiación Óptica del IO-CSIC ha publicado un estudio en el que se comparan las instalaciones experimentales primarias, desarrolladas en España y Francia, para medir la función de distribución de reflectancia bidireccional con componente de dispersión sub-superficial (BSSRDF), medida importante en la estimación exacta y trazable de la transparencia y la translucidez de un material. Los resultados se han publicado en la revista Journal of Optics del Reino Unido.

En otro artículo reciente ya se habló acerca de los esfuerzos de investigación actuales por desarrollar una batería de unidades de medida nuevas del Sistema Internacional que sirvan para definir la apariencia de materiales complejos, como pinturas metalizadas, superficies traslúcidas, iridiscentes, etc.

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La BSSRDF es importante en este ámbito porque describe la radiancia originada por la dispersión en volumen y la reflectancia en superficie de cualquier posición en la superficie de una muestra, cuando se ilumina en cualquier otra posición. Por lo tanto, esta cantidad está estrechamente relacionada con la forma en que la luz se dispersa dentro del material y también de la apariencia translúcida de este.

Hoy en día hay sistemas comerciales capaces de medir la BSSRDF para aplicaciones como computación gráfica, pero no sirven para dar medidas trazables al no poderse comparar con medidas recogidas por otros instrumentos distintos. Hasta ahora no se había realizado un trabajo de comparación entre diferentes sistemas de medición para esta medida.

En este trabajo, el equipo liderado por investigadores del Instituto de Óptica ha comparado dos instalaciones experimentales desarrolladas para proporcionar mediciones de BSSRDF trazables al Sistema Internacional de Unidades. Una de ellas ha sido desarrollada en el Instituto de Óptica ‘Daza de Valdés”, instituto designado a cargo de las principales referencias en radiometría, fotometría y espectrofotometría en España, y el otro se ha desarrollado en el Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM), el instituto designado a cargo de las principales referencias en radiometría, fotometría y espectrofotometría en Francia.

La principal diferencia entre estas dos instalaciones es su sistema de detección: el gonioespectrofotómetro desarrollado en el CSIC utiliza una cámara, mientras que el sistema de detección del gonioespectrofotómetro desarrollado en el CNAM es un medidor de luminancia. Una tercera instalación, desarrollada en el Laboratorio de Luz e Iluminación de la universidad católica de Lovaina (Bélgica), que consiste en un goniofotómetro de campo cercano (NFG) comercial modificado, también ha participado en el estudio.

Equipo científico plateado compuesto por dos patas que sujetan un eje largo que tiene un tubo que baja al centro y diversos equipos de diferentes formas
Fotografía del gonioespectrofotómetro del Instituto de Óptica “Daza de Valdés”, desarrollado para realizar medidas de BRDF, BTDF y BSSRDF, y apoyar de este modo la evaluación y definición de escalas de medida de apariencia, tales como las de color, brillo, translucidez o textura. / Instituto de Óptica
En el estudio se han utilizado tres muestras con diferentes niveles de translucidez producidas específicamente para este estudio para comparar los valores BSSRDF capturados por las dos instalaciones de medición primaria desarrolladas en el CSIC y el CNAM
Tres piezas rectangulares encima de un papel escrito con distintos niveles de transparencia
Muestras translúcidas fabricadas por Covestro Deutschland AG para comparación de BSSRDF.
“El trabajo presentado en este artículo también nos brinda la oportunidad de comprender mejor el impacto de los parámetros de nuestras instalaciones en la medición de BSSRDF según la translucidez y las propiedades superficiales de las muestras medidas”, añaden los autores, que a su vez señalan que “el presente trabajo muestra la alta complejidad de las mediciones de la BSSRDF y proporciona algunas pautas importantes para futuros desarrollos de los sistemas de medición del BSSRDF.”.

Artículo: Pablo Santafé-Gabarda, Lou Gevaux, Alejandro Ferrero, Tommaso Fontanot, Jan Audenaert, Youri Meuret, Gaël Obein and Joaquín Campos. «Development and comparison of primary facilities for traceable BSSRDF measurements». Journal of Optics, Volume 26, Number 3:
https://doi.org/10.1088/2040-8986/ad21df
Contactos en el IO:
Pablo Santafé Gabarda, pablo.santafe@csic.es
Alejandro Ferrero Turrión, alejandro.ferrero@csic.es
Joaquín Campos Acosta, joaquin.campos@csic.es

Comunicación IO-CSIC
cultura.io@io.cfmac.csic.es

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