grating_interf op• Datenarten: image2d → images
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.grating_stepping_simulate(transmission=None, dpc_rad=None, darkfield=None, n_steps=8, ref_visibility=0.25, ref_phase_rad=0.0, steps_per_period=None, flux=None, seed=0, shape=(64, 64)) (die Implementierung direkt: import gratinginterf; gratinginterf.grating_stepping_simulate(transmission=None, dpc_rad=None, darkfield=None, n_steps=8, ref_visibility=0.25, ref_phase_rad=0.0, steps_per_period=None, flux=None, seed=0, shape=(64, 64)); aus dem Register: opsoptics.get("grating_stepping_simulate"))
• Rückgabewert über das Register: fullseye.ledger.grating_stepping_simulate(...) liefert nur den Wert des deklarierten Out-Typs images (die zugrunde liegende Funktion gibt zusätzlich Hilfsinformationen zurück). Wird das Verworfene gebraucht, nutze fullseye.ledger.grating_stepping_simulate.raw(...) oder rufe gratinginterf.grating_stepping_simulate direkt auf.
Erzeugt aus drei Karten (Transmission, differentielle Phase, Dunkelfeld) einen Phase-Stepping-Bildstapel (N, H, W) (Vorwärtsmodell).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
各画素の k 枚目(k = 0..N−1)は I_k = flux·T·(1 + V0·D·cos(φ0 + φ − 2πk/P))。T = transmission(吸収)、φ = dpc_rad(縞の位相のずれ = 微分位相。屈折角 α とは φ = 2π d α/p2)、D = darkfield(可視度の比、1 = 散乱なし)、V0 = ref_visibility(試料なしの縞の可視度)、φ0 = ref_phase_rad(格子のむらによる基準の位相。スカラーか図)、P = steps_per_period (1 周期のステップ数。None は N = 1 周期を N 等分)。3 枚とも None なら試料なし(基準)の画像列になる: T = 1、φ = 0、D = 1。
flux: None なら雑音なしの期待値(flux = 1)。数を渡すと、T = 1 の画素の 1 枚あたりの平均光子数として Poisson 雑音を足した整数の計数を float で返す(seed で再現)。
返り値: (N, H, W) float64。grating_three_image_retrieve に試料ありと基準の 2 組を渡すと 3 枚が戻る。Raises ValueError: 図が 2-D でない / 形がそろわない / NaN・Inf、T < 0、D が [0, 1] の外、V0 が (0, 1] の外、n_steps が 3..256 の外、P ≤ 0、flux ≤ 0。
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.
• grating_interferometry — py -3.11 examples/grating_interferometry.py
• poc_grating_interferometry — py -3.11 examples/poc_grating_interferometry.py
images als Eingabe)film_thickness_map · grating_three_image_retrieve · grating_step_period_estimate · render_transport · separate_direct_global · micro_phase_decode
grating_interf)talbot_grating_design · grating_three_image_retrieve · darkfield_scatter_relation · talbot_carpet · talbot_source_visibility · grating_step_period_estimate · dpc_integrate
*Provenance: gratinginterf.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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