En el artículo «Polarization of the reflectivity of paints and other rough surfaces in the infrared» escrito por Uri P. Oppenheim y Yoram Feiner, se investiga la reflectividad en el infrarrojo (IR) de superficies pintadas y rugosas, proponiendo representarlas mediante un índice de refracción complejo. Utilizando un láser de CO2 como fuente colimada en la región térmica del IR, los autores midieron las propiedades de polarización de las radiaciones reflejadas. Se seleccionaron superficies planas de aluminio sandblasteado, concreto, metal pintado y asfalto, obteniendo valores de la función bidireccional de reflectancia (BRDF) en dos estados ortogonales de polarización, usando el azufre como estándar Lambertiano.
En los experimentos, muchas muestras como los metales pintados mostraron un comportamiento especular, describible a través de las ecuaciones de Fresnel. Para algunas de estas superficies, se calcularon constantes ópticas a partir de las mediciones de reflectividad, hallando concordancia entre los valores calculados y medidos del porcentaje de polarización para dichas superficies. El estudio comienza con una introducción a la importancia de obtener imágenes térmicas mediante la detección de radiaciones emitidas y reflejadas en una escena, especialmente en la región alrededor de los 10 µm. Se menciona que en mediciones al aire libre, la polarización IR del cielo despejado es diferente de la visible, donde la luz del cielo visiblemente despejado está altamente polarizada. En contraste, en el IR la skyshine no está polarizada y se observa la escena por la radiación emitida y reflejada por los objetos.
El artículo sigue explicando cómo los objetos manufacturados, como vehículos y edificios, tienen superficies que producen radiación polarizada en el IR. Colocando un polarizador frente al detector de un radiómetro o una cámara IR, se puede alterar la escena observada. La imagen polarizada puede mostrar contraste donde una imagen no polarizada no lo haría. Se detalla el uso de un método conocido para medir constantes ópticas de materiales absorbentes, mostrando mejoras aplicadas a varias muestras. Este método implica la irradiación de la muestra con un haz polarizado a 45° respecto al plano de incidencia y la medición de la intensidad reflejada en cuatro acimuts de polarización; de estas intensidades se derivan las constantes ópticas mediante un cálculo simple.
La sección teórica aborda la reflexión de radiación en superficies rugosas, dividida en partes especulares y no especulares, siguiendo las teorías de superficies rugosas vistas por Torrance y Sparrow. Se presentan curvas de la función de distribución bidireccional de la reflectancia versus ángulo de dispersión para las componentes s y p de la radiación, incluyendo nuevos resultados para aluminIo sandblasteado, concreto y asfalto. Las mediciones de superficies rugosas muestran un comportamiento no ideal, ni siguiendo la ley de Lambert ni reflejando idealmente.
Por otro lado, las superficies manufacturadas como metales pintados exhiben fuertes propiedades ópticas polarizadas en el IR, describibles por sus constantes ópticas (n y k) y las ecuaciones de Fresnel. La investigación concluye con la determinación de que las superficies rugosas, aunque dispersan considerablemente la radiación IR, conservan en gran medida el estado de polarización, y que los materiales pintados pueden analizarse con buenos resultados basados en las reflectancias medidas y calculadas.
