Lorsque la lumière frappe une surface, elle peut être réfléchie, absorbée ou transmise. La quantité de lumière réfléchie dépend de la rugosité de la surface. Une surface lisse réfléchira la lumière de manière uniforme, tandis qu’une surface rugueuse dispersera la lumière dans toutes les directions. En effet, les sommets et les vallées d’une surface rugueuse font réfléchir la lumière sous différents angles.
La diffusion de la lumière par une surface rugueuse est appelée réflexion diffuse. La réflexion diffuse est ce qui donne leur couleur aux objets. Lorsque vous voyez un objet rouge, c’est parce que l’objet absorbe toutes les couleurs de la lumière, à l’exception de la lumière rouge. La lumière rouge est réfléchie vers vos yeux et vous percevez l’objet comme étant rouge.
La quantité de réflexion diffuse qui se produit dépend de la longueur d’onde de la lumière et de la taille des irrégularités de la surface. Les longueurs d’onde de lumière plus courtes, comme la lumière bleue, sont diffusées plus facilement que les longueurs d’onde de lumière plus longues, comme la lumière rouge. C'est pourquoi le ciel apparaît bleu pendant la journée. La lumière bleue du soleil est diffusée par les molécules de l’atmosphère, tandis que la lumière rouge est transmise à travers l’atmosphère et atteint nos yeux.
La taille des irrégularités de la surface affecte également la quantité de réflexion diffuse qui se produit. Les petites irrégularités diffusent la lumière plus uniformément que les plus grandes irrégularités. C'est pourquoi une surface lisse paraît plus brillante qu'une surface rugueuse.
En général, la lumière ne réfléchit pas sur des surfaces uniformément rugueuses. La diffusion de la lumière par des surfaces rugueuses est appelée réflexion diffuse, et c’est ce qui donne leur couleur aux objets.
