Lichtdiffusie

Lichtdiffusie is het proces waarbij licht na interactie met een materiaal of oppervlak zich in vele richtingen verspreidt in plaats van in één richting terug te kaatsen of te breken. Dit ontstaat wanneer lichtbotsingen met deeltjes of onregelmatigheden in het materiaal veroorzaken dat de stralen worden verstrooid. Diffuse verspreiding kan optreden bij zowel reflectie als transmissie.

Diffuse reflectie vindt plaats op oppervlakken die ruw of onregelmatig zijn op microniveau. In plaats van een heldere spiegeling worden de ingestraalde lichtstralen in veel verschillende richtingen teruggekaatst. Een ideaal diffuse oppervlak vertoont Lambertische reflectie, waarbij de intensiteit in verschillende kijkhoeken ongeveer gelijkmatig verdeeld is. Bij transmissie kan diffusie optreden wanneer licht door een halfdoorzichtig of doorzichtige stof gaat en onderweg verstrooid raakt, bijvoorbeeld in melk, frosted glas, papier en wolken.

Deze vorm van diffusie staat in contrast met speculaire reflectie, waarbij licht grotendeels in één richting terugstraalt vanaf een glad oppervlak zoals een spiegel. In aanwezigheid van diffusie kan het licht minder scherp zijn en schaduwen verzachten, waardoor de visie en perceptie van textuur en volume verbeteren.

Toepassingen van lichtdiffusie zijn onder meer in verlichting en beeldvorming, waar diffuse lichtbronnen en oppervlakken zorgen voor gelijkmatigere belichting en minder scherpe reflecties. In de fotografie, medische beeldvorming en displays wordt diffusie benut om contrast en uniformiteit te verbeteren. Ook in de natuur is diffuse lichtverspreiding kenmerkend, bijvoorbeeld in wolken en atmosferisch strooisel.