Qual é a representação de cor mais precisa fisicamente possível em computação gráfica?

Estou procurando modelos teóricos e implementados para representar cores em softwares que buscam precisão física.

Eu sei que "a cor existe apenas na mente" e que meio que não faz sentido procurar por "precisão física", mas ainda assim, quão melhor é a amostragem de espectro ou outras representações mais elaboradas da cor para RGB simples, e quais benefícios trará? Que desvantagem, além do desempenho, ocorrerá (ou o desempenho é uma desvantagem)?

A maneira mais precisa fisicamente seria ter um que, para cada frequência de cor possível, tenha um determinado valor.$l(\theta)$

A conversão para RGB precisaria de uma função de resposta em frequência para cada canal e o resultado seria então .$\int_{infrared}^{ultraviolet} l(\theta)F_{red}(\theta)d\theta$

A luz refletida tem uma função de resposta bidimensional: . (ignorando o BRDF aqui por simplicidade)$L_{reflected}(\theta) = \int l_{incoming}(\phi)R(\phi,\theta)d\phi$

As desvantagens são que, em vez de apenas 3 canais de cores, agora você tem infinitos canais para se preocupar.

Existe uma renderização espectral , na qual é possível quantificar os comprimentos de onda visíveis de ~ 390nm a ~ 700nm a N comprimentos de onda discretos, em vez do padrão 3 para RGB. Então, se você tivesse que modelar um prisma, obteria uma distribuição mais realista do espectro.

A luz também possui propriedades de polarização que você precisaria modelar para aumentar o realismo. Não sei se isso está sendo modelado em algum mecanismo de renderização disponível publicamente e como você o representaria exatamente. A luz é uma onda eletromagnética com dois componentes elétricos e magnéticos ortogonais, que podem ter amplitudes diferentes e também estar fora de fase, potencialmente resultando em polarização elíptica. A polarização seria uma propriedade relevante, por exemplo, para modelar várias reflexões especulares de superfícies dielétricas ou modelar filtros de polarização usados ​​por fotógrafos nas câmeras.

Tanto a renderização espectral quanto a polarização da luz contábil viriam com o custo de desempenho e maior uso de memória.