3.7-2 材質表面的反光與鏡像 Reflections And Mirror Images On Surface

在前一篇文章中我們談論了光線的反射以及它對於物體自身顏色的影響。

現在我們要更進一步討論光線反射所造成的「反光」與「鏡像」。

請仔細看圖中1.的狀況，我們通常把這樣的現象叫作「鏡像」(Mirror Image)，相信沒有人會反對吧！

而圖中2.的狀況大多數人都會說是「反光」(高光、High Light)，沒錯吧？

實際上1.與2.的現象是完全相同的一種光線的作用～就是前一篇文章所提的「反射」，如此而已。

請看下面的進一步解說～

當光線照射到圖中的A然後在經由一個表面的反射進入我們的眼睛，這時我們就會「看到」一個A。

這個相信大家都能夠理解。

但是如果反射光線的表面是略為粗糙的表面，這時就會形成下面的狀況～

簡單來說，反射光線的表面越粗糙，形成的鏡像就越模糊。

這是因為形成鏡像的光線往四周發散出去所導致的。

所以下面圖中的三種狀況，實際上都是「鏡像」，只是有些鏡像顯得比較模糊罷了！

當鏡像形成在一個表面上時，這個表面的粗糙度決定了這個鏡像的「模糊擴散」的程度，就像下面的範例一樣～

請仔細看下面的照片，是不是可以看到一個稍微模糊的「鏡像」？

下面的範例是一個更加清楚的示範，範例中隨著1. 2. 3.的順序代表著物體表面越來越粗糙，而鏡像也越來越模糊。

請注意，上圖中的鏡像有「光源」形成的鏡像，也有其他物體反射光線所形成的鏡像。

換句話說，所有的物體都會形成鏡像～因為所有的物體都在「發光」。

還記得上一篇文章嗎？

在這個教學中將會統一使用「鏡像」這個名詞，而不使用「反光」（高光）這個詞。

原因在於～除了自行發光的光源會形成鏡像之外，那些只能反射光源的物體當然也會形成鏡像。

唯一的不同在於～光源因為本身強度比較強的原因，所以能夠形成視覺上比較「強」的鏡像。

而物體經由光線反射形成的鏡像，因為只反射了光源的一小部份，所以只能形成視覺上比較「微弱」的鏡像。

「反光」這個名詞很容易讓人誤解，以為只有發光體會形成鏡像影響物體的顏色。

「反光」實際上的意思就是「光線經由反射形成鏡像」，但是它並沒有說其他物體不會形成鏡像。

請注意！當形成鏡像的光線本身強度變弱時，這個鏡像也會變得「不明顯」，但是並不是「模糊」。

下面就是一個示範～鏡像慢慢變得「微弱」，但是並沒有變得「模糊」。

下面是真實的照片～

請注意照片中是陽光強烈的晴天，注意鏡像的顏色與物體原本顏色的「混合比例」。

而下面是光線比較微弱的陰天～

發現到這些顏色「混合比例」上的不同了嗎？

像上圖中1.是光源的鏡像。（這個範例是3D Rendering時常用的長方形平面光源）

2.則是地面（其他反射光線的物體）的鏡像。

3.則是投影（也是其他反射光線的物體）的鏡像。

請仔細比較這些鏡像（視覺上）的明顯程度。

所以我們在這裡作一個重要的結論，

物體表面粗糙度與鏡像的關係就是～

1.表面越光滑，鏡像越清晰集中。

2.表面越粗糙，鏡像越模糊擴散。

而形成鏡像的光線強弱與鏡像的關係是～

1.光線越強，鏡像越明顯（在視覺上），鏡像的顏色佔混合比例較高。

2.光線越弱，鏡像越微弱（在視覺上），鏡像的顏色佔混合比例較低。

所以根據這些原則，我們可以將物體表面的鏡像（不論是光源或是其他物體）畫成比較清晰或模糊來表達表面的粗糙程度。

不知道各位是否記得，在「明暗」章節的文章中提到表面粗糙的物體，只要根據光線方向與表面形狀之間照射角度的變化來畫就可以了。(Form Change = Value Change)

而且不斷強調這個原則只有在粗糙物體上才能成立。

這就是因為非發光體，只能反射光線而形成的鏡像原本就比較微弱，在加上表面粗糙讓這些鏡像幾乎模糊到看不出來。

所以這時我們只需要考慮那些「光源」形成的鏡像就可以了。

換句話說，當我們在畫光滑物體時，要同時注意光源的鏡像與其他物體的鏡像。

而畫粗糙物體時，原則上只需要考慮光源的鏡像大致上就足夠了。

但是還是必須提出一個觀念～那些微弱又模糊到幾乎看不出來的鏡像，並不代表就不存在！

請大家在這裡務必確實搞懂「鏡像」的真正涵義，在後面的文章還會有更加深入的討論。

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