Bidirectional transmittance distribution function (BTDF)

De Bidirectional Transmittance Distribution Function (BTDF) beschrijft hoe licht wordt doorgelaten door een semi-transparant of transparant materiaal, afhankelijk van de invalshoek en de transmissierichting. Het is een uitbreiding van de Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF), maar dan voor transmissie in plaats van reflectie.


1. Formele definitie van BTDF

De BTDF wordt gedefinieerd als:

waarbij:

  • θi,ϕi\theta_i, \phi_iInvalshoek en azimutale hoek van het inkomende licht.
  • θt,ϕt\theta_t, \phi_tUitvalshoek en azimutale hoek van het doorgelaten licht.
  • dLtdL_tDoorgelaten luminantie in de richting (θt,ϕt\theta_t, \phi_t).
  • dEidE_iInkomende verlichtingssterkte in de richting (θi,ϕi\theta_i, \phi_i).

De BTDF bepaalt hoe licht zich verspreidt nadat het door een materiaal is gegaan, afhankelijk van de structuur en eigenschappen van dat materiaal.


2. Toepassingen van BTDF

🔹 Architectuur & Daglichtsimulaties → Hoe glas en coatings licht doorlaten en verspreiden in gebouwen.
🔹 Optische systemen → Hoe lenzen en filters licht doorlaten en verdelen.
🔹 Displaytechnologie → Hoe LCD-, OLED- en micro-LED-schermen licht doorlaten en waarnemers bereiken.
🔹 Fotonica & Materialenwetenschap → Karakterisering van diffusieve en gestructureerde materialen.
🔹 Automotive glas → Analyse van lichtverstrooiing door autoglas en HUD-systemen.


3. Verschillende soorten transmissie in BTDF

Type transmissie Beschrijving
Speculaire transmissie Licht gaat direct door zonder verstrooiing (bv. helder glas).
Diffuse transmissie Licht wordt willekeurig verstrooid (bv. matglas, frosted glass).
Anisotrope transmissie Licht wordt in specifieke richtingen doorgelaten (bv. gestructureerde optische films).

Bij materialen zoals prismatisch glas, melkglas en nanostructuren speelt de BTDF een cruciale rol in lichtmanagement en energie-efficiëntie.


4. Verschil tussen BTDF en BRDF

Eigenschap BTDF (Transmissie) BRDF (Reflectie)
Wat wordt gemeten? Hoe licht door een materiaal gaat Hoe licht door een materiaal wordt gereflecteerd
Toepassing Glas, filters, diffusieve materialen Spiegels, glanzende oppervlakken
Relevante industrieën Architectuur, optica, schermtechnologie Verf, coatings, autolak

💡 Kort samengevat:
De Bidirectional Transmittance Distribution Function (BTDF) beschrijft hoe licht door een transparant of semi-transparant materiaal gaat en hoe het verspreid wordt. Dit is essentieel voor toepassingen in architectuur, optica, schermtechnologie en verlichting