Каковы побочные эффекты смещения яркости при трассировке лучей в непрерывном спектре?

Я хочу моделировать лучи с непрерывным диапазоном частот, чтобы можно было получать изображения с трассировкой лучей с цветовым разделением при преломлении. Я могу смоделировать источник света с заданным распределением частоты, используя распределение, чтобы повлиять на вероятность случайного луча, лежащего в данном частотном диапазоне, или же я могу выбрать частоты из равномерного случайного распределения и сделать яркость каждого луча пропорциональной распределение частот на его конкретной частоте. Первый вид я считаю более физически точным, но подозреваю, что второй даст изображения, которые выглядят «законченными» с меньшим количеством лучей. Верно ли это интуитивное подозрение? Есть ли какие-либо особенности, которые будут потеряны на изображении при втором подходе? Есть ли способ получить некоторое увеличение скорости без ущерба для изображения?

Как правило, равномерно взвешенные выборки с переменным распределением (выборка по важности) дают меньшую дисперсию в конечном среднем, чем равномерно распределенные выборки с переменным весом. Это общее правило в трассировке лучей Монте-Карло.

Тем не менее, еще одна вещь, которую следует учитывать, это то, что вы в конечном итоге будете конвертировать изображения в RGB для отображения (я полагаю). Таким образом, потенциальная проблема может заключаться в том, что если у источника света очень мало энергии, например, в синей части спектра, то вы поместите несколько образцов на синих частотах, и синий канал конечного изображения RGB может закончиться чрезмерно шумно по сравнению с другими каналами.

Одним из способов решения этой проблемы может быть рассмотрение произведения спектра источника света с помощью кривых соответствия цветов RGB, используемых для генерации выходного сигнала. Вы можете нормализовать все три по отношению друг к другу, чтобы обеспечить достаточное количество выборок во всех трех каналах, но при этом распределить выборки по наиболее важным частотам для каждого канала.

В целом, я подозреваю, что простое использование равномерного частотного распределения образцов будет проще и даст хорошие результаты, если спектры источника света достаточно гладкие. Но если у вас есть спектры с резкими пиками (например, светодиоды, лазеры, флуоресцентные лампы), то, вероятно, потребуется выборка спектральной важности.