INSTITUTO
DE OPTICA
 

Dispositivo primordial para la medición con trazabilidad de la BSSRDF

25 Nov, 2021 | Metrología

¿Sabías que la translucidez no tiene definida una escala de medida en el Sistema Internacional?

Un equipo de investigadores del Instituto de Óptica ha desarrollado una instalación primaria para proporcionar mediciones de la apariencia de objetos con trazabilidad al Sistema Internacional de Unidades (SI). Estas mediciones son muy importantes para el estudio de la dispersión de la luz en los materiales y para la comprensión y reproducción de la translucidez.

El estudio y la caracterización de la apariencia tienen gran importancia en diferentes áreas industriales de la actualidad. Esto ha llevado a la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) a incluirla entre las 10 principales prioridades de su estrategia de investigación y a proporcionar recomendaciones sobre la medición de la apariencia de los objetos. El color, el brillo, la translucidez y la textura deben poder medirse de manera objetiva, al igual que se mide el ancho de un objeto, para proporcionar una descripción completa de su apariencia y poder así fabricar un objeto igual en otro lugar y poder compararlo por sus medidas.

Para realizar medidas objetivas de estas magnitudes es necesario establecer escalas de medida, las cuales se basan en la medición de la luz reflejada y transmitida por los objetos, y sus distribuciones espectrales (de color), angulares y espaciales.

Función de distribución de reflectancia bidireccional sobre la superficie

La función de distribución de reflectancia bidireccional sobre la superficie (BSSRDF) es la función que describe la variación de la luz reflejada de los distintos puntos de una superficie con respecto a la luz que llega a dicha superficie. Las mediciones de esta función son importantes para, por ejemplo, medir la translucidez de los objetos. Sin embargo, hasta la fecha, y debido a su complejidad técnica, no se ha establecido ningún procedimiento de medición estándar. El grupo de investigación del Instituto de Óptica ha desarrollado una instalación primaria capaz de realizar medidas con trazabilidad de la BSSRDF que está basada en un gonioespectrofotómetro con resolución espacial en la detección, resolución espectral en la irradiación y resolución angular tanto para la dirección de irradiación como de detección.
Con este aparato se ha medido la BSSRDF de doce muestras translúcidas y homogéneas de distintos niveles de translucidez, desde casi transparentes hasta casi opacas. Esta instalación primaria pretende ser el «pie de rey» que permita calibrar otros instrumentos en la escala de BSSRDF.

En este artículo, el equipo presenta una instalación primaria para medir la BSSRDF, que debería ser beneficiosa para la mejora general de este tipo de mediciones, proporcionando con datos fiables a la comunidad científico-técnica y dando una visión más cercana a las mediciones de reflectancia y transmitancia.

Sistema de medición

En la Figura se muestra un esquema del gonioespectrofotómetro. Está compuesto por tres subsistemas: el sistema de irradiación, que es fijo; el sistema de posicionamiento de la muestra, un brazo robótico de 6 ejes; y el sistema de detección, una cámara CCD montada sobre un raíl circular. Este diseño permite realizar cualquier dirección de irradiación y detección.

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