grating_interf op• 데이터 종류: table → table
• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.dpc_integrate(dpc_rad, pixel_um, distance_mm, analyzer_period_um, wavelength_nm=None, energy_kev=None, axis=1, baseline='left', baseline_px=8, delta=None)(구현을 직접 호출하려면 import gratinginterf; gratinginterf.dpc_integrate(dpc_rad, pixel_um, distance_mm, analyzer_period_um, wavelength_nm=None, energy_kev=None, axis=1, baseline='left', baseline_px=8, delta=None), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("dpc_integrate"))
미분 위상(줄무늬 위상의 어긋남 φ)을 격자의 감도 방향으로 적분하여 파면 위상 Φ [rad]로 되돌린다.
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
屈折角 α = φ·p2/(2π d)(Weitkamp ら 2005 の式 1)、∂Φ/∂x = (2π/λ)·α。画素の中で平均した α を画素の幅で足すと、画素の境界での Φ が出る(np.cumsum)。返すのは隣り合う境界の平均(画素の中心)。dpc_rad は 2-D の図か、grating_three_image_retrieve の返り値(表。dpc_rad を取り出す)。delta(屈折率の 1 からのずれ δ)を渡すと、投影の厚さ t = −Φ·λ/(2π δ) [µm] も返す。
積分の定数(と、基準と試料の間の格子のずれによる微分位相の一定のずれ)は baseline で決める:
"left" 各行の最初の baseline_px 画素(試料の無い縁)で Φ = 0
"both" 両端の baseline_px 画素で Φ = 0 になるように、行ごとに一次式を引く
(微分位相の一定のずれ = 位相の傾きを消す。試料が両端に掛からないことが前提)
"none" 何も引かない(最初の境界で Φ = 0)
★折り返し(fail-closed): 微分位相は (−π, π] に折り返されている。本当の φ が π を超えた画素では隣と 2π 近く跳ぶ。積分の向きに隣り合う画素の差が π(Itoh の条件。数学で決まる値なのでつまみにしない)を超える画素が 1 つでもあれば、どれだけ足すべきか決まらないので値を返さずに拒否する(縞の位相を大きくしない —— 距離 d を短くするか、細かい画素で撮る)。NaN(grating_three_image_retrieve の無効画素)も拒否する。
正直な限界: 折り返しは「隣との跳び」でしか見えない。平らな背景の隣にある 1 画素だけが π を超え、折り返した値が背景と π 以内に収まる場合(縁の 1 画素など)は、折り返した図だけからは見分けられない(本当の跳びが π を超える = 標本化が足りない、という Itoh の条件の外)。
返り値 dict: phase_rad(H, W)/ thickness_um(δ があるとき)/ refraction_urad / max_jump_rad(実測の隣との差の最大)/ baseline。Raises ValueError: 2-D でない・NaN/Inf、正でない画素・距離・周期・波長、wavelength_nm と energy_kev の両方 / どちらも無い、axis が 0/1 でない、未知の baseline、baseline_px が幅の半分を超える、δ ≤ 0、隣との差が π を超える。
optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):
• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.
• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.
• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.
• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).
• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.
• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.
• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.
• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.
• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.
• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.
• grating_interferometry — py -3.11 examples/grating_interferometry.py
• poc_grating_interferometry — py -3.11 examples/poc_grating_interferometry.py
table 를 입력으로 받는 것)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
grating_interf)talbot_grating_design · grating_stepping_simulate · grating_three_image_retrieve · darkfield_scatter_relation · talbot_carpet · talbot_source_visibility · grating_step_period_estimate
*Provenance: gratinginterf.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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