Jakie są skutki uboczne promowania jasności podczas ciągłego śledzenia widma?

Chcę modelować promienie o ciągłym zakresie częstotliwości, aby uzyskać obrazy ze śledzeniem promieni z separacją kolorów podczas załamania. Potrafię modelować źródło światła o określonym rozkładzie częstotliwości, wykorzystując rozkład, aby wpłynąć na prawdopodobieństwo przypadkowego promienia leżącego w danym zakresie częstotliwości, lub alternatywnie mogę wybrać częstotliwości z jednolitego rozkładu losowego i ustawić jasność każdego promienia proporcjonalnie do rozkład częstotliwości na określonej częstotliwości. Widzę pierwszy jako bardziej fizycznie dokładny, ale podejrzewam, że drugi da obrazy, które wyglądają „skończone” z mniejszą liczbą promieni. Czy to intuicyjne podejrzenie jest prawidłowe? Czy są jakieś funkcje, które zostaną utracone z obrazu przy drugim podejściu? Czy istnieje sposób na zwiększenie szybkości bez utraty obrazu?

Zasadniczo próbki o jednakowym ciężarze i zmiennym rozkładzie (ważność próbkowania) dają mniejszą wariancję w końcowej średniej niż próbki o równomiernym rozkładzie i zmiennym ciężarze. Jest to powszechna zasada w raytracingu w Monte Carlo.

Jednak inną rzeczą do rozważenia jest to, że ostatecznie przekonwertujesz obrazy na RGB do wyświetlania (zakładam). Potencjalnym problemem może być na przykład to, że jeśli źródło światła ma bardzo mało energii w niebieskiej części widma, na przykład umieścisz kilka próbek w niebieskich częstotliwościach, a niebieski kanał końcowego obrazu RGB może się skończyć nadmiernie głośny w porównaniu do innych kanałów.

Jednym ze sposobów rozwiązania tego może być rozważenie iloczynu widma źródła światła za pomocą krzywych dopasowania kolorów RGB używanych do generowania mocy wyjściowej. Możesz znormalizować te trzy względem siebie, aby uzyskać wystarczającą ilość próbek we wszystkich trzech kanałach, ale nadal rozdzielić próbki na najważniejsze częstotliwości dla każdego kanału.

Podsumowując, podejrzewam, że zwykłe zastosowanie jednolitego rozkładu częstotliwości próbek będzie prostsze i da dobre wyniki, o ile widma źródła światła będą dość gładkie. Ale jeśli masz widma z ostrymi skokami (np. Diody LED, lasery, lampy fluorescencyjne), prawdopodobnie konieczne będzie próbkowanie ważności widmowej.