lensmerit op• データ種: table → table
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.optimize_lens_operands(system=None, operands=None, variables=None, iterations: 'int' = 30, fields=None, wavelengths=None, field_weights=None, wavelength_weights=None, damping: 'float' = 0.001, tolerance: 'float' = 1e-07, min_thickness: 'float' = 0.5, max_thickness=None, min_radius: 'float' = 1.0, glass_candidates=None, glass_iterations: 'int' = 12, outer_iterations: 'int' = 3) -> 'dict' (実装を直接呼ぶなら import lensmerit; lensmerit.optimize_lens_operands(system=None, operands=None, variables=None, iterations: 'int' = 30, fields=None, wavelengths=None, field_weights=None, wavelength_weights=None, damping: 'float' = 0.001, tolerance: 'float' = 1e-07, min_thickness: 'float' = 0.5, max_thickness=None, min_radius: 'float' = 1.0, glass_candidates=None, glass_iterations: 'int' = 12, outer_iterations: 'int' = 3) -> 'dict'、台帳から引くなら opsoptics.get("optimize_lens_operands"))
• GPU: なし(CPU 参照実装のみ)
オペランド表のメリット関数を LM で最小化する。硝材も変数にできる(table)。
The residual vector is the stack of the table's rows (merit_evaluate); *variables* are those of lensopt.optimize_lens ("c<i>" / "R<i>" curvature, "t<i>", "k<i>", "A4_<i>" ...; default every finite radius) plus glass variables "g<i>". The continuous steps are lensopt's: forward-difference Jacobian, (JtJ + lambda diag(JtJ)) delta = -Jt r, a step is kept only if the merit falls (lambda /3, else x4, six tries), stalled after two iterations without an accepted step. *min_thickness*, *max_thickness* and *min_radius* clamp the variables as in optimize_lens (the table's bound rows are what keep edges, centres and gaps in range). A glass variable moves the glass of surface *i* over *glass_candidates* (a list of media: catalogue names, (n_d, V_d) pairs or raytrace.glass dicts; or a dict "g<i>" -> list) by an outer discrete sweep: after the continuous optimisation has converged each candidate is tried once (swapped in, the continuous variables re-optimised for *glass_iterations* iterations) and the best is kept if it lowers the merit; this repeats up to *outer_iterations* times with a full continuous re-optimisation between sweeps. A candidate equal to the glass already there is skipped, so a list holding only the current glass gives exactly the continuous result.
Returns {"system", "table_before", "table_after", "merit_initial", "merit_final", "history", "iterations", "rejected_steps", "converged", "status", "variables", "glass", "dominant_after", "violated_after"}; table_before / table_after are merit_evaluate results, rejected_steps counts the trial steps refused, glass lists each glass variable with its initial / final medium and every candidate's merit.
Example::
r = optimize_lens_operands(lens, ops, ["c0", "c1", "t0", "g0"], glass_candidates=[(1.52, 64.2), (1.62, 36.4)],
fields=m["fields"])
r["merit_initial"], r["merit_final"], r["glass"][0]["final"]
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。
• optimized_lens_tolerance_sensitivity — py -3.11 examples/optimized_lens_tolerance_sensitivity.py
• poc_lens_merit_operands — py -3.11 examples/poc_lens_merit_operands.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
lensmerit)merit_operands_list · merit_evaluate · merit_default · merit_boundary_operands · merit_contributions
*Provenance: lensmerit.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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