菲涅尔金反射率：红色通道大于1？

最近，我一直在尝试理解光与物质相互作用背后的一些物理原理。内蒂·霍夫曼（Naty Hoffman）在他的《阴影的物理和数学》一书中解释了菲涅耳反射率，并将材料的特征镜面反射色F ₀定义为入射角为0°时的菲涅耳反射率。

在幻灯片65上，金的F ₀为1.022、0.782、0.344（线性）。霍夫曼补充说：

其红色通道值大于1（在sRGB色域之外）

所有这些对我来说都没有太大意义。大于1的值将意味着在贡献红色通道的波长中，反射的能量多于接收的能量。这真的发生了吗？如果是这样，怎么以及为什么呢？

此外，这是维基百科对某些材料（包括金（Au））的反射曲线。对于约600nm的红色波长，曲线肯定很高，但似乎不会超过100％。

RGB颜色是一个较复杂的主题，而不是显而易见的主题。反射波长图实际上很好地说明了原因。

RGB颜色模型有几个主要问题：

• 颜色代表什么：它们代表连续光谱中的3个尖峰。R，G和B在能量上并不等效，更不用说均匀间隔了。
• 它们的范围是什么：如果没有颜色跨越的空间的信息，颜色实际上并不意味着任何东西。在假定的sRGB色彩空间中，该空间不会跨越整个合理范围。因此，存在能量上相等但更鲜艳的颜色。
• 人体感觉设备实际上并没有读取3个颜色尖峰，但是传感器非线性重叠。

结果，不能得出这样的结论：反射色通道大于1会自动意味着将能量插入到系统中。那仅仅是可能的解释之一。

另一种解释是，颜色比您的颜色空间所允许的强度更大。结果，您的颜色矢量分量可能超过1。

由于传感器的重叠，人眼还可能使颜色从一个传感器流到另一个传感器。这样的事情发生在看起来是浅蓝色的天空中，但是实际上是深得多的蓝色，但是强度如此之大，以至于我们将其视为浅蓝色。但是在50％的思考中，如果我们不考虑这一点，那就看起来是错误的。

最后，这也可能意味着将能量插入到系统中。能量来自其他地方或由表面产生。

渲染通常不是对事物的科学测量。无需打破能源原理即可实现这一目标。

总和（tl; dr）

颜色通常同时是一种复合属性，因为它可以测量能量水平，也可以测量其他东西。即在色彩空间中的位置。因此，您无法轻松地区分两个信号（能量和颜色强度）。

在这种情况下，它是一种更强烈的颜色，因为消息来源这样说：sRGB色域之外=比色彩空间可以产生的更强烈的颜色。

这是一个色度图，其中包括sRGB颜色空间的投影：一个三角形，其顶点为红色（1,0,0），绿色（0,1,0）和蓝色（0,0,1）。

将表面的反射率编码为F ₀处的颜色，并获得超出（有些随意选择的）sRGB色域之外的值是完全合理的。这只是意味着金比sRGB可以代表“红色”，因为它为其他颜色保留了其动态范围的宝贵区域。