作为光学工程师，我们不仅负责特定应用的光学系统的设计和实施：我们经常需要评估光学系统的性能或评估光学组件的质量。为了进行这些评估，我们依靠不同的技术和方法，从简单的干涉测量装置到使用电子显微镜进行表面评估。在这些技术中，一个有用的是双向散射分布函数（BSRDF）。
散射技术用于描述表面质量。与干涉测量技术中通常的对条纹的目视观察不同，它是一种通过表面测量散射光的方法。基本散射表明散射光与光谱反射光的比例与表面粗糙度和光波长成正比。高质量光学表面的可见光散射光几乎完全由表面粗糙度产生，而不是划痕或其他外观缺陷。然而，在红外波长下，微观不规则性的散射比可见光减少了1/λ^2倍，而缺陷的散射几乎保持不变。因此，在10.6μm的波长下，散射几乎都是由于缺陷引起的，并且通常比单纯的标量散射理论预期的要大一个数量级以上。散射光本身就是探索光学表面结构的一种有价值的手段。典型的设置如图1所示。
BSRDF的一些关键未知变量是折射率、减少的反照率、吸收系数和减少的散射系数。由于渗透光在某些材料中无法测量，因此使用光学设备获取反射光的反射分布至关重要。通过拟合从基于图像的测量系统获得的测量样品数据，可以确定减少的散射和吸收系数。然后，双向反射分布函数是材料物理特性的表达式，它描述了从材料表面反射到表面以上所有方向的光的模式，以及入射光的所有方向。
BSRDF在工业上有着不同的应用：在航空航天工业中，它被用于验证不同组件中的涂层，确定太阳能电池板上的镜面反射度，最近，它在计算机科学中得到了大量应用，用于渲染更逼真的图像。
