lens_global_search — OPTICS lensglobal op

• 데이터 종류: table → table

• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.lens_global_search(system=None, variables=None, merit=None, n_starts: 'int' = 8, seed: 'int' = 0, spread: 'float' = 0.5, iterations: 'int' = 40, duplicate_tolerance: 'float' = 0.001) -> 'dict'(구현을 직접 호출하려면 import lensglobal; lensglobal.lens_global_search(system=None, variables=None, merit=None, n_starts: 'int' = 8, seed: 'int' = 0, spread: 'float' = 0.5, iterations: 'int' = 40, duplicate_tolerance: 'float' = 0.001) -> 'dict', 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("lens_global_search"))

사용법

다중 시작 국소 최적화(lensopt.optimize_lens)로 국소해를 모아 merit 순으로 돌려준다(table).

> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.

Start 0 is *system* as given; starts 1 .. *n_starts*-1 move every variable to x (1 + spread u) with u uniform in [-1, 1] drawn from numpy.random.default_rng(seed) (a variable that is zero, such as a flat, moves by *spread* times the typical size of its kind). A perturbed start that is not a valid prescription is redrawn (up to 25 times, then ValueError). Every start is optimised by lensopt.optimize_lens with the *same* merit and the *same* EFL target (the EFL of *system* unless merit["efl_target"] says otherwise), so the optima are comparable. *merit* is a dict of fields wavelengths rings efl_target efl_weight field_weights pupil_fill min_thickness max_thickness min_radius damping tolerance; *variables* are as in optimize_lens.

Returns {"optima", "best", "n_starts", "n_distinct", "basins", "seed", "spread"}. optima holds every start's result sorted by merit (ties by start index): {"start", "merit", "start_merit", "rms_spot", "efl", "system", "values", "status", "converged", "duplicate_of"} where duplicate_of is the start of an earlier (better) optimum with the same variables (every variable within *duplicate_tolerance* relative, floor 1e-9) or None. basins lists the distinct optima with the number of starts that reached each. Deterministic for a given seed.

Example::

r = lens_global_search(singlet, ["c0", "c1"], {"efl_target": 100.0}, n_starts=12, seed=3)

r["best"]["merit"], r["n_distinct"]

패밀리 공통 입력 계약(fail-closed)

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.

자세한 사용 가이드

• optics_imaging 패밀리 가이드

참고(샘플 데이터·문헌)

• 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.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• poc_lens_global_search — py -3.11 examples/poc_lens_global_search.py

타입이 이어지는 다음 연산자(table 를 입력으로 받는 것)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

같은 카테고리(lensglobal)

glass_nearest · lens_substitute_glasses


*Provenance: lensglobal.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.