grating_interf op• 데이터 종류: images × images → table
• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.grating_three_image_retrieve(sample_stack, reference_stack=None, steps_per_period_sample=None, steps_per_period_reference=None, min_visibility=0.02, distance_mm=None, analyzer_period_um=None, reference_exposure=1.0)(구현을 직접 호출하려면 import gratinginterf; gratinginterf.grating_three_image_retrieve(sample_stack, reference_stack=None, steps_per_period_sample=None, steps_per_period_reference=None, min_visibility=0.02, distance_mm=None, analyzer_period_um=None, reference_exposure=1.0), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("grating_three_image_retrieve"))
위상 스텝 2세트(시료 있음·없음)로부터 투과·미분 위상·암시야 3장을 분리한다.
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
各画素で I_k = a·(1 + V·cos(φ − 2πk/P)) をあて(P = 1 周期のステップ数。None は N 等分)、透過 T = a_s/a_r、微分位相 φ = wrap(φ_s − φ_r)、暗視野 D = V_s/V_r を返す(Pfeiffer ら 2008, Nature Materials 7, 134 の定義)。P = N のときは fringe.wrapped_phase と fringe.modulation (N 段の位相シフトの標準式)をそのまま使い、P ≠ N(1 周期の両端を含む走査など)は 3 項の最小二乗。2 組のステップ数は違ってよい(各組を別々にあてる)。
reference_stack が None なら、試料の画像列だけから a・V・φ を返す(比は取らない)。distance_mm と analyzer_period_um を渡すと、屈折角 α = φ·p2/(2π d) [µrad] も返す。reference_exposure: 基準を試料の何倍の露光(1 枚あたりの光子数)で撮ったか。透過は a_s/(a_r/reference_exposure)。暗視野と微分位相は比と差なので露光に依らない(透過だけが露光の比で化ける)。
min_visibility: 基準の可視度がこれ未満の画素(格子の欠陥・影)は位相が決まらないので NaN にし、数を返す。全画素が NaN になるときは値を返さずに拒否する。
返り値 dict: transmission / dpc_rad / darkfield(いずれも (H, W)、無効画素は NaN)/ visibility_sample / visibility_reference / refraction_urad(幾何があるとき)/ fit_residual_sample / fit_residual_reference(正弦をあてた残差の RMS / 平均の中央値。1 周期のステップ数を間違えると大きくなる)/ n_invalid。Raises ValueError: 画像列が 3-D でない・3 枚未満・NaN/Inf、2 組の画素の形が違う、P ≤ 0、P が小さすぎて正弦が分けられない、有効な画素が 1 つも無い、幾何の片方だけ、正でない reference_exposure。
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 · darkfield_scatter_relation · talbot_carpet · talbot_source_visibility · grating_step_period_estimate · dpc_integrate
*Provenance: gratinginterf.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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