Reflexion, wahrnehmungspsychologisch

[engl. reflection, perceptual;  lat. re- zurück, flectere beugen], [WA], trifft ein Lichtstrahl eine Oberfläche, so wird er teilweise reflektiert, d. h. in eine oder mehrere neue Richtungen zurückgeworfen. Im Fall der Spiegelung ist der ausfallende Strahl in einer Richtung konzentriert. Einfalls- und Ausfallsrichtung liegen in einer Ebene mit der lokalen Oberflächennormalen und bilden mit dieser jew. den gleichen Winkel (R.gesetz). Diffuse oder Lambert'sche R. liegt vor, wenn das einfallende Licht in alle oberhalb der Oberfläche liegenden Richtungen gleichmäßig abgestrahlt wird; dies ist näherungsweise bei matten Oberflächen wie Gips und ungewalztem Papier der Fall. Viele natürliche Oberflächen weisen mittlere R.eigenschaften auf, indem sie einen Teil des Lichtes diffus und einen anderen Teil des Lichtes mehr oder weniger fokussiert in die Ausfallsrichtung abstrahlen (vgl. etwa das Phong-Schattierungsmodell in der Computergrafik). Bei der diffusen R. interagieren die Photonen stärker mit der Oberfläche als bei der Spiegelung. Glanzlichter haben daher die spektrale Zusammensetzung des eingestrahlten Lichtes, während diffuse Reflexion die Farbe verändert. Man beschreibt Letzteres mit dem R.spektrum der Oberflächenpigmente, das mit dem Spektrum des einfallenden Lichtes multipliziert wird.

Durch R. entstehen im Bild Hinweise auf die Beschaffenheit und Form der reflektierenden Oberflächen. Glanzlichter entstehen auf spiegelnden Oberflächen an der Stelle, an der die ausfallenden Strahlen vermöge des R.gesetzes ins Auge des Betrachters gelenkt werden. Da dieser Punkt für die beiden Augen an leicht verschiedenen Stellen liegt, hat das Glanzlicht eine stereoskopische Disparität, die nicht der Tiefe der Oberfläche, sondern ihrer Krümmung entspricht. Im Fall diffuser R. hängt die Lichtstärke eines Oberflächenpunktes vom Winkel zw. der lokalen Oberflächennormalen und der Richtung des einfallenden Lichtes ab, da die Fläche, auf die sich das einfallende Licht verteilt, mit dem Cosinus dieses Winkels variiert (Lambert'sches Gesetz). Eine matte Kugel erscheint daher dort am hellsten, wo das Licht senkrecht auf sie auftrifft, unabhängig vom Standort des Betrachters. Die Schattierung enthält damit Informationen über die lokale Oberflächenorientierung. Raumwahrnehmung, visuelle Raumhinweise, Tiefenwahrnehmung, visuelle Wahrnehmung.