lens_solve_set — OPTICS `lenssolve` op

• 数据种类:table → table

• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.lens_solve_set(system=None, surface=None, kind='paraxial_image', h=None, angle_deg=None, fno=None, source=None, quantity=None, scale=None, offset=None, field=None, with_surface=None, mode=None, c0=None, span=None) -> 'dict'(要直接调用实现,import lenssolve; lenssolve.lens_solve_set(system=None, surface=None, kind='paraxial_image', h=None, angle_deg=None, fno=None, source=None, quantity=None, scale=None, offset=None, field=None, with_surface=None, mode=None, c0=None, span=None) -> 'dict';从台账取用则 opsoptics.get("lens_solve_set"))

用法

给某个面加上解(solve)的规则,并返回解出后的处方(table)。

> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。

*surface* defaults to the last one. *kind* is one of marginal_ray_height (*h*, mm, default 0), chief_ray_height (*h*, *field*), paraxial_image, marginal_ray_angle / chief_ray_angle (*angle_deg*, default 0, *field*), f_number (*fno* required; *c0* the start curvature, default the surface's own; *span* the search half-width in 1/mm), concentric (*with_surface*, default the previous surface; *mode* "centre" shares the centre of curvature, "vertex" puts it at that vertex), aplanatic, pickup (*source* required, *quantity* "c" / "t" / "A2" ... "A18" an aspheric coefficient, *scale* 1, *offset* 0; scale=-1 picks up the negative curvature). An argument the kind does not take is a ValueError, as is an unknown kind (the message lists them). A rule replaces any earlier one on that surface; the rest of the prescription is untouched. The returned system is resolved (see lens_apply_solves); its solve_report gives the rule's resolved value and the achieved quantity.

Example::

s = lens_solve_set(lens, 5, "paraxial_image") # image at the paraxial focus

s = lens_solve_set(s, 4, "f_number", fno=5.6) # and the F/# held by surface 4's curvature

s["solve_report"][1]["roots"] # the F/# solve's roots; the nearest is used

该族通用的输入契约(fail-closed)

optics 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):

• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。

• 字符串一律 ValueError —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。

• complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。

• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。

• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。

• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。

• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。

详细使用指南

• optics_imaging 族使用指南

参考(示例数据、文献)

• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。

• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。

• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。

可运行的示例(实际调用该算子并已验证的样例)

• poc_lens_solves_afocal — py -3.11 examples/poc_lens_solves_afocal.py

类型可衔接的下一个算子(可接受 `table` 作为输入)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

同类别(`lenssolve`)

lens_apply_solves · lens_solve_clear · lens_solves_list · afocal_system · lens_afocal_report · lens_image_surface · lens_petzval_radius · lens_zmx_solves_roundtrip

*Provenance: lenssolve.py — OPTICS 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*

lens_solve_set — OPTICS lenssolve op

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