spectrometer op• Datenarten: table × pairs → pairs
• Aufruf: 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') (die Implementierung direkt: 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'); aus dem Register: opsoptics.get("spectrometer_spectrum"))
Eingangsspektrum → Pixelwerte des Detektors, mit höheren Ordnungen, die sich der ersten überlagern.
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
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。
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
• 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
pairs als Eingabe)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 Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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