light_section op• データ種: なし → table(引数だけで決まる op —— 画像やデータの入力を取らない)
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.light_section_uncertainty_budget(wavelength_um=0.65, sin_u_obs=0.1, sin_theta=0.5, line_width_um=40.0, pixel_um=1.0, length_um=None, n_patterns=1, polarizations=1, noise_rel=0.0, peak_dn=None, window_rows=160, calib_rms_um=0.0, calib_dof=inf, speckle_contrast=None) (実装を直接呼ぶなら import lightsection; lightsection.light_section_uncertainty_budget(wavelength_um=0.65, sin_u_obs=0.1, sin_theta=0.5, line_width_um=40.0, pixel_um=1.0, length_um=None, n_patterns=1, polarizations=1, noise_rel=0.0, peak_dn=None, window_rows=160, calib_rms_um=0.0, calib_dof=inf, speckle_contrast=None)、台帳から引くなら opsoptics.get("light_section_uncertainty_budget"))
• GPU: なし(CPU 参照実装のみ)
光切断の高さの不確かさの予算を GUM の表で返す(table)。
成分(行)/ components:
• speckle: u = C λ / (2π sin u_obs) · √(w/L) [µm、観察面の横ずれ]、感度 1/sin θ。
• read_noise: 列全体の重心に加法の白色雑音(頂に対する比 noise_rel、peak_dn を与えれば量子化 1/12 LSB² も)が入れる分散を線形化した閉形式 Σ (y − y0)² / (Σ I)² · σ²、L / pixel 列の平均で割る。単位は µm、感度 1/sin θ。
• calibration: 光面の校正の残差 calib_rms_um、感度 1、自由度 calib_dof。
列は source / u / sensitivity / dof / delta_z_um(= |c|·u)で、spc.gum_propagate / spc.gum_expanded にそのまま渡せる(相関なしを仮定)。combined_u_z_um(二乗和の平方根)と dominant(最大の成分)も返す。
★The read-noise term is the linearised variance of the whole-column centroid (the estimator
of laser_line_center_centroid with half_window=None over window_rows rows); other estimators have other noise gains. speckle_contrast overrides the contrast (default 1/√(n_patterns · polarizations), fully developed speckle; 0 = a smooth surface). The √(w/L) speckle averaging is a measured rule (see coherent), not part of Dorsch's closed form.
optics の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):
• 単位は引数名に埋め込む — _mm / _um / _deg / _mrad。mm と µm の取り違えは crash ではなく「もっともらしく間違った答え」なので、名前で防ぐ。大きさから単位を推測する処理は一切しない。
• 文字列は ValueError — float('50') は成功してしまうため、未パースの設定値が長さとして通り抜ける(実測: thin_lens('50', '200') がもっともらしい 66.667 mm を返していた)。bool も True == 1 の暗黙昇格として拒否。
• complex / masked array は ValueError(実数枠のみ。虚部の無言切り捨て・マスク剥がしを拒否)。NaN/Inf は全入力で ValueError。
• 0 除算とその親戚を名指しで拒否: 焦点距離 0・曲率半径 0・屈折率 <= 0・不透明な開口(全 0 なので正規化が 0/0)・総和 <= 0 の PSF・S0 = 0 の Stokes ベクトル・物体が前側焦点にある(像が無限遠)。
• 非有限を返すのは 2 op だけ、しかも契約として明記: depth_of_field の過焦点距離以遠の far_mm = inf(それが過焦点距離の定義)と gaussian_beam のウエストでの wavefront_radius_mm = inf(平面波面の曲率半径)。どちらも有限の相棒(far_is_infinite / curvature_per_mm)を併せて返す。それ以外の無言 NaN/Inf は内部で検出して ValueError —「float64 が溢れた」と「答えが無限大」は別の主張なので、後者の顔で前者を返さない。
• サイズ上限: 生成格子は optics.MAX_GRID(4096)、供給された場/PSF/開口は optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24)、ABCD 素子列は optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024)、Zernike は MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。小さな引数から巨大な内部確保が起きる経路(実測: n_max=40 × 4096² で 108 GB)を fail-closed で塞ぐ。
• 物理的に不可能な状態も拒否: 偏光度 > 1 の Stokes ベクトル、負の透過率、負の強度、n-|m| が奇数などの不正な Zernike 添字。
• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。
• poc_light_section_step_weld_floor — py -3.11 examples/poc_light_section_step_weld_floor.py
table を入力に取れる)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
light_section)laser_line_center_centroid · laser_line_center_gauss · laser_line_center_steger · light_section_rig · light_section_targets · light_section_render · light_plane_calibrate · light_section_profile
*Provenance: lightsection.py — OPTICS operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*
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