lensrender op• Datenarten: keine → table (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.lens_scene(objects=None, lights=None, sources=None, background=0.0, ambient=None, shadows=True) -> 'dict' (die Implementierung direkt: import lensrender; lensrender.lens_scene(objects=None, lights=None, sources=None, background=0.0, ambient=None, shadows=True) -> 'dict'; aus dem Register: opsoptics.get("lens_scene"))
Eine einfache 3-D-Szene (Ebenen, Kugeln, Netze, Lichter) für render_scene_through_lens aufbauen und prüfen -> dict (die scene-Tabelle).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
*objects* is a list of dicts. {"type": "plane", "z_mm": -1000, "size_mm": (w, h), "albedo": ...} is a plane facing the lens (point_mm and normal / up tilt it; with size_mm it is the rectangle around the point, without it it is infinite) whose albedo may be a texture (H, W) or (H, W, 3) mapped onto the rectangle with bilinear sampling (row 0 at the top, up is the picture's up). {"type": "sphere", "center_mm": (x, y, z), "radius_mm": r} and {"type": "mesh", "vertices_mm": (V, 3), "faces": (F, 3)} (Moller-Trumbore, flat shading) take the same material keys:
albedo (a number, an (R, G, B) triple at the effective wavelengths 0.61 / 0.54 / 0.465 um, or {"nm", "value"}), specular (the weight ks of a normalised Blinn-Phong lobe, whose albedo is about ks), shininess and emission (spectral radiance of a self-luminous surface, W m^-2 sr^-1 nm^-1). *lights*: {"type": "directional", "to_light": (x, y, z), "irradiance_W_m2_nm": E} (E at normal incidence) or {"type": "point", "position_mm": ..., "intensity_W_sr_nm": I}; shadow rays are traced when *shadows* is true. *ambient* is a spectral irradiance (default 0, or 0.05 in the demo scene) that lights every surface without shadows; *background* is the spectral radiance a ray that hits nothing sees. *sources* are bright points seen by the camera, {"position_mm": (x, y, z), "intensity_W_sr_nm": I}: they are splatted by forward ray tracing (point sources cannot be found by random rays from the sensor), do not occlude and cast no shadows. With nothing given the table is a demo: a 2 mm checkerboard plane, a glossy sphere, one directional light and a little ambient light. Unknown keys, a degenerate triangle, a negative albedo or a tabulated spectrum outside its range are refused.
Jeder optics-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):
• Einheiten stecken im Argumentnamen — _mm / _um / _deg / _mrad. Eine Verwechslung von mm und µm stürzt nicht ab, sondern liefert eine plausibel aussehende falsche Antwort; der Name verhindert das. Aus der Größenordnung wird nie auf die Einheit geschlossen.
• Strings lösen ValueError aus — float('50') gelingt, sodass ein ungeparster Konfigurationswert als Länge durchrutschen würde (gemessen: thin_lens('50', '200') lieferte plausible 66,667 mm). bool wird als implizite Hochstufung True == 1 ebenfalls abgelehnt.
• complex / Masked Arrays lösen ValueError aus (nur reelle Slots; das stille Verwerfen des Imaginärteils bzw. Abstreifen der Maske wird abgelehnt). NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus.
• Division durch null und Verwandtes wird namentlich abgelehnt: Brennweite 0, Krümmungsradius 0, Brechzahl <= 0, undurchlässige Blende (alles 0, die Normierung wird 0/0), PSF mit Summe <= 0, Stokes-Vektor mit S0 = 0 und ein Objekt im vorderen Brennpunkt (Bild im Unendlichen).
• Nur zwei Operatoren liefern einen nicht-endlichen Wert, und beide halten das vertraglich fest: depth_of_field liefert jenseits der hyperfokalen Distanz far_mm = inf (genau das bedeutet die hyperfokale Distanz), und gaussian_beam liefert an der Taille wavefront_radius_mm = inf (der Krümmungsradius einer ebenen Wellenfront). Beide liefern zusätzlich einen endlichen Partner (far_is_infinite / curvature_per_mm). Jedes andere stille NaN/Inf wird intern erkannt und löst ValueError aus — "float64 ist übergelaufen" und "die Antwort ist unendlich" sind verschiedene Aussagen; die erste wird nie im Gewand der zweiten geliefert.
• Größenobergrenzen: erzeugte Gitter durch optics.MAX_GRID (4096), übergebene Felder/PSFs/Blenden durch optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD-Elementketten durch optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike durch MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25). Damit werden Pfade fail-closed geschlossen, in denen ein kleines Argument eine riesige interne Allokation auslöst (gemessen: n_max=40 × 4096² braucht 108 GB).
• Physikalisch unmögliche Zustände werden ebenfalls abgelehnt: Stokes-Vektor mit Polarisationsgrad > 1, negative Transmission, negative Intensität und ungültige Zernike-Indizes wie ungerades n-|m|.
• Leitfaden zur Familie optics_imaging
• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).
• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.
• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.
• plenoptic_capture_pipeline — py -3.11 examples/plenoptic_capture_pipeline.py
• poc_photograph_through_prescription — py -3.11 examples/poc_photograph_through_prescription.py
• poc_plenoptic_camera — py -3.11 examples/poc_plenoptic_camera.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
lensrender)exit_pupil_samples · trace_sensor_rays · scene_radiance · render_scene_through_lens · bokeh_shape · render_ghost_overlay · render_compare_prescriptions
*Provenance: lensrender.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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