spectrometer op• 数据种类:table × pairs → pairs
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.spectrometer_spectrum(design, spectrum, slit_width_um=25.0, pixel_um=14.0, input_na=0.1, max_order_multiple=3, higher_order_efficiency=0.3, longpass_nm=None, oversample=8, pupil='circular')(要直接调用实现,import gratingspec; gratingspec.spectrometer_spectrum(design, spectrum, slit_width_um=25.0, pixel_um=14.0, input_na=0.1, max_order_multiple=3, higher_order_efficiency=0.3, longpass_nm=None, oversample=8, pupil='circular');从台账取用则 opsoptics.get("spectrometer_spectrum"))
输入光谱 → 探测器像素的读数(高阶像与一阶像重叠)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
design: czerny_turner_design の表。spectrum: pairs(λ [nm] 昇順, 分光放射輝度 ≥ 0、nm あたり)。slit_width_um / pixel_um / input_na / pupil: spectrometer_bandpass と同じ(装置関数を決める)。max_order_multiple: 設計の次数 m の何倍までの次数を足すか(1 = 高次なし、3 なら m, 2m, 3m)。higher_order_efficiency: 高次の回折効率の 1 次に対する比(次数によらず一定の模型)。
longpass_nm: 入口のロングパスのフィルタの端(これより短い光を 0 にする。None = フィルタなし)。
oversample: 画素を何分割して像を置くか(畳み込みの精度)。
返り値: pairs(画素の中心の波長 [nm]、1 次の校正で、読み(nm あたりの放射輝度 × 帯域の幅の単位))。装置関数は中心波長のもの(スリットの像と回折の幅の波長による変化は入れない —— 帯域ごとの幅は spectrometer_bandpass が出す)。
Raises ValueError: 入力が粗すぎて装置関数の FWHM の 1/3 より細かく標本化されていない、昇順でない・負・非有限のスペクトル、設計の表でない、引数の範囲外。
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。
• 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。
• poc_spectrometer_illumination — py -3.11 examples/poc_spectrometer_illumination.py
pairs 作为输入)mtf50 · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral · spectral_stats · kubelka_munk_reflectance · hyperspectral_capture · film_thickness_fft
spectrometer)grating_dispersion · czerny_turner_design · spectrometer_bandpass · spectrometer_slit_image
*Provenance: gratingspec.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)。*
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