Sinar cahaya dapat terlihat sebagai berbinar jika diamati dari sudut tertentu, dan terlihat gelap saat diamati dari sudut yang lain. Sinar insiden yang menumbuk antarmuka retina mata kucing mengalami refleksi spekular berantai hingga tidak terjadi difusi cahaya di dalam rongga mata kucing. Oleh karena itu, kita tidak dapat melihat cahaya ambien dalam rongga mata tersebut.

Fungsi Distribusi Reflektansi Bidireksional (BRDF)

Fungsi distribusi reflektansi bidireksional diperkenalkan oleh Edward Nicodemus sekitar tahun 1965. Definisi modernnya adalah:

f = d⁰ * (n * l) / (2 * π)

dimana f adalah radian, n adalah iradian, dan θ adalah sudut antara n dan normal permukaan, .

Fungsi BRDF merupakan penyempurnaan model reflektansi Lambert dengan tiga model difusi, yaitu model difusi Lambert, Minnaert dan Oren-Nayar. Masih terdapat model difusi yang tidak termaktub di dalam fungsi, antara lain: difusi atomik, difusi molekular, difusi jejak, difusi kimia, difusi kolektif, difusi pusaran, difusi elektronik, difusi fasilitas, difusi gas, difusi Ito, Difusi Knudsen, Difusi momentum, osmosis, difusi foton, difusi balik, difusi rotasional, difusi permukaan, difusi ambipolar, dan pencitraan resonansi magnetik.

Hamburan kekasaran permukaan atau hamburan kekasaran antarmuka adalah model difusi Lambert pada partikel bermuatan. Efek ini sangat penting dalam teknologi peralatan elektronika yang mengandung lapisan tipis seperti transistor efek medan dan laser kaskade kuantum.

BRDF vs. BSSRDF

Pada tahun 1991, Paul Heckbert menggabungkan fungsi BRDF dengan:

• Fungsi distribusi transmitansi bidireksional
• Fungsi distribusi permukaan hamburan bidireksional (atau hamburan cahaya)
• Fungsi distribusi hamburan bidirektional

Karena hamburan cahaya terjadi tidak hanya pada refleksi tetapi juga pada refraksi antarmuka medium apapun.

Hamburan Cahaya

Pada umumnya, hamburan cahaya meliputi studi hamburan elastis dan non-elastis dari sifat dualisme cahaya sebagai partikel dan gelombang. Beberapa jenis hamburan yang sering dijumpai antara lain:

• Hamburan Rutherford
• Hamburan Bragg atau difraksi
• Hamburan Rayleigh
• Hamburan Compton
• Hamburan Brillouin
• Hamburan Lorentz-Mie
• Hamburan Raman

Refleksi Sambungan Kompleks

Refleksi sambungan kompleks adalah refleksi yang memantulkan sinar insiden kembali ke sudut asalnya yang disebabkan karena proses optis non-linear. Contohnya, refleksi pada partikel bermuatan dapat menyebabkan hamburan kekasaran permukaan.

Referensi:
[1] Nicodemus, Fred (1965). "Directional reflectance and emissivity of an opaque surface" (abstract). Applied Optics. 4 (7): 767–775. doi:10.1364/AO.4.000767.
[2] Valavanis, A; Ikonic, Z; Kelsall, R. W. (2008-02-11), "Intersubband carrier scattering in n- and p-Si/SiGe quantum wells with diffuse interfaces", Phys. Rev. B, American Physical Society, 77 (7): 075312, doi:10.1103/PhysRevB.77.075312, diakses tanggal 2008-03-21