直观上来看：

  1. 图片上的圆形和光斑是由于光线在镜头和光圈之间“来回反射”（反射）造成的。
  2. 特定方向上的光线尖峰很可能是由于光线在相机传感器（数字相机上是网格状的）和/或光圈光阑上的衍射造成的。
  3. 光源周围的光晕（我这里不是说任何大气效应）是由于强光在镜头的玻璃材料中的散射造成的。

为了实现1和3，需要扩展现实相机模型。我们必须考虑一些在镜头上反射的光线，除了那些仅通过它们折射的光线。

控制两种不同材料之间界面处光重新分配的物理方程是菲涅耳方程。它们可以从麦克斯韦方程中推导出来，麦克斯韦方程更普遍地控制电磁波在材料中的传播。

菲涅耳方程给出了在界面处反射的光的百分比 R，具体取决于斯涅尔角 θi 和 θt 以及两种材料的折射率 n1 和 n2。有两个方程，取决于入射光是否在垂直于该平面的入射平面上偏振。对于非偏振光 - 我们假设摄影师在这里没有使用任何偏振滤光片 - R 只是两个项 Rs 和 Rp 的平均值。

让我们看一下 R 的值取决于参数。正如我们所看到的，反射系数 R 增加得更快——当光从折射率较大的材料变为折射率较小的材料时，对于长角度（全内反射）等于 1。

在我们的例子中，这意味着镜头外部的反射比镜头内部的反射更频繁——这有点违反直觉。

下面可以看到光线在通过相机时被反射 4 次的示例：

我实现这一点的方式是概率的：在每个接口上，我计算反射系数 R。然后，我根据这个值随机决定光线是反射还是折射。这相当于实际拆分每个界面处的每条射线，并用 R 或 （1-R） 对它们进行加权，但以这种方式更容易实现。

下面是在随机选择的界面上分割的射线示例。