Differentielles Raytracing zur verbesserten Simulation von Beleuchtungssystemen mit inkohärenter Strahlung

Die Analyse der Intensitätsverteilung ist für die Simulation von Beleuchtungssystemen von elementarer Bedeutung. Differentielles Raytracing verspricht ein großes Potential zur verbesserten Simulation von Beleuchtungssystemen mit inkohärenter Strahlung, da es sich durch eine Verringerung der Rechenzeit bzw. Reduzierung des Rauschens vom bekannten Monte-Carlo Verfahren erheblich distanziert, das nur im Grenzfall genügend vieler Strahlen ein Referenzergebnis im Rahmen der geometrisch optischen Betrachtung liefert und somit für Beleuchtungssysteme ineffizient ist. Beim differentiellen Raytracing, dessen theoretische Zusammenhänge bereits vor ca. 100 Jahren untersucht wurden, wird neben den bekannten Strahlparametern auch die Ausbreitung der lokalen Wellenfront durch das System untersucht. Aus den durch differentielles Raytracing berechneten lokalen Intensitäten in der Zielebene wird mittels einer B-Spline-Approximation die Intensitätsverteilung auf einem äquidistanten Raster bestimmt.