Rotonde luchtfoto

Wegdekreflectie en textuur

  • 18 november 2021

Naast de lichtheid van een materiaal speelt bij lichtreflectie ook de oppervlaktetextuur van het wegdek een rol. Het bepaalt in welke richting en ruimtehoek het invallende licht wordt gereflecteerd. Met andere woorden: Hoe wordt het gereflecteerde licht verdeeld in de ruimte? Het verschillend gedrag van materialen is goed met elkaar te vergelijken met parallel invallende lichtstralen, zoals in figuur 1 is weergegeven.

D3040_1-4a.jpg

Volkomen spiegelend - spiegelwet
Hoek van inval = hoek van uitval in één vlak ten opzichte van normaal

D3040_1-4b.jpg

Volkomen diffuus
Alzijdige verstrooiing ruimtelijk 360°

D3040_1-4c.jpg

Gemengde reflectie

Figuur 1: Verschillende vormen van lichtreflectie bij parallel invallende lichtstralen.

D3040_1-4d.jpg

Spreidende reflectie

Volkomen spiegelende reflectie
Bij volkomen spiegelende reflectie blijven de gereflecteerde lichtstralen in het vlak van inval en geldt de spiegelwet: hoek van inval = hoek van uitval. Het gereflecteerde licht op een oppervlak is slechts in één specifieke positie zichtbaar met de waarneming richting de lichtbron. Voorbeelden bij benadering zijn vlakke, platte en gladde materialen zoals gepolijste metaaloppervlakken (spiegels), glas en water. Bij een fijne mechanische bewerking van materialen gaat de spiegelwet al niet meer volkomen op vanwege ‘oppervlaktefouten’ in de orde van grootte vanaf enige tienden micrometer. Er ontstaat verstrooiing van het licht (alzijdig strooilicht).

Alhoewel wegdekken niet volkomen spiegelend zijn, komt dit verschijnsel ook hier voor. Laag invallend strijkend licht met een zelfde ‘opvallende’ verlichtingssterkte zal een grotere helderheid geven bij voldoende schuine lichtinval. Deze spiegel- en glanseffecten zijn zichtbaar op droge, maar vooral op natte wegverhardingen van bijvoorbeeld zonlicht bij tegenlichtsituaties.

D3040_1-5.jpg

Figuur 2: Door spiegelende reflectie en bij voldoende schuine lichtinval valt de helderheid op de vlakke toppen van de wegverharding hoger uit dan bij verticale lichtinval. Verticaal ‘opvallend’ licht op een wegdek wordt alzijdig verstrooid.

Volkomen diffuse reflectie
Bij ideaal diffuse materialen wordt het parallel invallend licht alzijdig ‘random’ verstrooid en is het gereflecteerde licht in alle richtingen zichtbaar. Bij een ‘opvallende’ belichting is de helderheid in alle richtingen gelijk. Voorbeelden bij benadering zijn matte oppervlakken als talkpoeder, verse sneeuw en gips.

Gemengde reflectie
Wegdekken zijn optisch gezien ruwe oppervlakken en reflecteren niet volkomen spiegelend en kennen altijd een zekere mate van verstrooiing. In de praktijk zijn vele tussenvormen van volkomen spiegelende en diffuse reflectie mogelijk. Dit wordt gemengde reflectie genoemd.