illumination op• Datenarten: keine → table (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.coaxial_illumination(reflectance=0.5, absorptance=0.0, back_reflectance=0.04, plate_thickness_mm=1.0, plate_index=1.52, panel_mm=60.0, panel_distance_mm=60.0, camera_distance_mm=200.0, field_mm=20.0, part='mirror', telecentric=False, panel_radiance=None, shape=(65, 65), n_panel=None) (die Implementierung direkt: import illumdesign; illumdesign.coaxial_illumination(reflectance=0.5, absorptance=0.0, back_reflectance=0.04, plate_thickness_mm=1.0, plate_index=1.52, panel_mm=60.0, panel_distance_mm=60.0, camera_distance_mm=200.0, field_mm=20.0, part='mirror', telecentric=False, panel_radiance=None, shape=(65, 65), n_panel=None); aus dem Register: opsoptics.get("coaxial_illumination"))
Koaxiale Auflichtbeleuchtung (Halbspiegel): die Bilanz T*R für Hin- und Rückweg und das Bild, das die Kamera sieht (table).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
The panel (square, side *panel_mm*, unfolded distance *panel_distance_mm* from the part through the 45-degree half mirror) lights the part by one reflection (R); the camera (pinhole at *camera_distance_mm*, or telecentric) looks through the mirror (T = 1 - R - A).
Budget: round_trip = R T (1/4 for the default lossless 50/50 mirror; splitter_reflectance / splitter_transmittance carry R and T under the names the optscene coaxial light reads), optimum_reflectance = (1 - A) / 2, max_round_trip = (1 - A)^2 / 4 (0.25 for a lossless mirror), ghost_ratio = T^2 r_b / R (the back-surface reflection of the plate, relative to the front reflection, on the illumination leg) and ghost_offset_mm = 2 t tan(theta_r) cos 45 deg (its lateral shift; sin theta_r = sin 45 / n).
Image (camera view, *shape* pixels over a square field of half-width *field_mm*):
• part="mirror": a specular part shows the panel itself, so the image is R T L(panel point) with the panel point x (1 + h_panel / h_camera) (x for a telecentric lens) — the panel's non-uniformity is imaged one to one (like critical illumination) and the field goes dark beyond vignetting_edge_mm = (panel / 2) / (1 + h_panel / h_camera).
• part="matte": a Lambertian part (albedo 1) returns R T E / pi, with E the irradiance of the panel (numerical sum over an *n_panel* x *n_panel* grid; the closed form for a uniform rectangle is matte_centre_closed). *n_panel* = None uses 32.
*panel_radiance*: None = uniform 1, or a 2-D map laid over the panel square. Returns also image, uniformity (illumination_uniformity of the central 80 %; None when T = 0 and the image is dark by the budget, not by the geometry), panel_scale (1 + h_panel / h_camera).
Raises ValueError: R + A > 1, R = 0, a panel farther than the camera, unknown part.
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 — Beleuchtung in der Praxis — Wellenlänge, Polarisation, Ansteuerung, Fremdlicht, Sicherheit
• 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.
• poc_spectrometer_illumination — py -3.11 examples/poc_spectrometer_illumination.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
illumination)light_source · irradiance_map · illumination_uniformity · defect_contrast · lighting_sweep · illumination_design · solid_angle_light · solid_angle_boundaries
*Provenance: illumdesign.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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