illumination op• Datenarten: table → table
• Aufruf: import illumdesign; illumdesign.defect_contrast(light, surface='satin', slopes_deg=(2.0, 5.0, 10.0, 20.0), camera=(0.0, 0.0, 300.0), point=(0.0, 0.0), n_azimuth=12, pigment_albedo_ratio=0.5) (oder opsoptics.get("defect_contrast"))
Kontrast topografischer und pigmentierter Defekte unter einer Beleuchtung (`table`).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
For each facet slope in *slopes_deg* the radiance toward *camera* of a
facet tilted by that slope (azimuth swept in *n_azimuth* steps) is compared
with the flat surface at *point*: ``contrast = (L_defect − L_flat) /
(L_defect + L_flat)`` (Michelson, −1..1; the sign says whether the flank
appears brighter or darker than the surround). Reported per slope as
`mean, max_abs and azimuth_of_max. pigment` is the contrast
of a flat patch whose albedo is *pigment_albedo_ratio* × the surround —
the number specular glare dilutes. `scatter` is the contrast of a
rough patch (a chipped edge, a pit floor, a fine scratch: micro-facets
of every slope, modelled as Lambertian with reflectance `F + (1 − F)ρ`,
the Fresnel fraction the flat surface would have sent into its specular
direction now scattered) against the surround — the defect class dark-field lighting is
built for, since a smooth facet only lights up when it mirrors the source
into the camera while a rough patch scatters some of *any* light there,
and at grazing incidence that Fresnel fraction is large. `regime` is
`"bright_field"` when
the flat surface returns specular light to the camera (specular ≥ diffuse
radiance) and `"dark_field" otherwise. *surface*: a preset (matte`,
`satin, glossy, mirror, brushed_metal) or a dict `{albedo,
roughness, f0}``.
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
• mv_illumination_practice — 照明の実務知識 — 波長・偏光・点灯方式・外光・安全
• 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.
• illumination_design_demo — py -3.11 examples/illumination_design_demo.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd · spot_diagram
illumination)light_source · irradiance_map · illumination_uniformity · lighting_sweep · illumination_design
*Provenance: illumdesign.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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