Моделирование спектров отражения оптического излучения от случайно-неоднородных многослойных сильно рассеивающих и поглощающих свет сред методом Монте-Карло

Численно смоделированы спектры отражения оптического излучения от многослойной случайно-неоднородной сильно рассеивающей и поглощающей свет среды, представляющей кожу человека. Моделирование распространения оптического излучения в исследуемой среде и расчет спектров отражения осуществлялись стохастическим методом Монте-Карло, сочетающим в себе схемы вычисления истинных траекторий фотонов и метод статистических весов. В модели принято во внимание неоднородное пространственное распределение кровеносных сосудов, воды и меланина, учитывается степень оксигенации крови и показатель гематокрита. Учитывается также влияние ослабления падающего излучения, обусловленного отражением и преломлением на френелевских границах слоев внутри среды. Результаты моделирования сравниваются со спектрами коэффициента отражения кожи человека, полученными экспериментально. Показано, что используемый нами набор параметров, определяющий оптические свойства слоев кожи и их возможные изменения, хотя и является далеко не полным, тем не менее, оказывается вполне достаточным для моделирования спектров коэффициента отражения кожи человека и их дальнейшего количественного анализа.