render_ghost_overlay — OPTICS lensrender op

• Datenarten: table → table

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.render_ghost_overlay(system, scene=None, light_xy_mm=None, distance_mm=1000.0, intensity_W_sr_nm=1.0, reflectance=0.04, sensor=None, wavelengths=None, exposure_s=0.0001, rings=10, max_ghosts=6, defocus_mm=0.0, focus_mm=None, base_electrons=None, band_nm=None, illuminant=None) -> 'dict' (die Implementierung direkt: import lensrender; lensrender.render_ghost_overlay(system, scene=None, light_xy_mm=None, distance_mm=1000.0, intensity_W_sr_nm=1.0, reflectance=0.04, sensor=None, wavelengths=None, exposure_s=0.0001, rings=10, max_ghosts=6, defocus_mm=0.0, focus_mm=None, base_electrons=None, band_nm=None, illuminant=None) -> 'dict'; aus dem Register: opsoptics.get("render_ghost_overlay"))

• GPU: nein (nur CPU-Referenzimplementierung)

Verwendung

Die Doppelreflexions-Geisterbilder einer hellen Punktquelle als Elektronen auf dem Sensor -> dict.

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

The point is the scene's first source or, with *light_xy_mm* (x, y), a source at *distance_mm* in front of the lens with spectral intensity *intensity_W_sr_nm*. raytrace3d.ghost_analysis gives, for every pair of refracting surfaces, the ghost's energy relative to the image (R_i R_j times the transmittances along its path, *reflectance* being one value for all surfaces, or a raytrace3d coating spec) and the share of rays that reach the sensor; ghost_path gives the real rays of the strongest *max_ghosts* ghosts, which are spread over the pixels with the power I Omega T energy_ratio of the point. A reflectance of 0 gives an overlay that is exactly zero. The table has overlay_electrons (H, W), electrons_with_ghosts (when *base_electrons*, e.g. a render's electrons_mean, is given), image_electrons (the point's own image, for the ratio), ghosts (one row per ghost: surfaces i, j, energy_ratio, reach_fraction, power_ratio = their product, the footprint centroid in pixels (row, col) and its radius, and the offset from the main image in pixels), main_image_px and wavelengths_um. The point must be on or off the axis of an axisymmetric system; the sensor plane follows *defocus_mm* / *focus_mm* as in the render.

Familienweiter Eingabevertrag (fail-closed)

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|.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie optics_imaging

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• 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.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• poc_photograph_through_prescription — py -3.11 examples/poc_photograph_through_prescription.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen table als Eingabe)

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

Gleiche Kategorie (lensrender)

lens_scene · exit_pupil_samples · trace_sensor_rays · scene_radiance · render_scene_through_lens · bokeh_shape · render_compare_prescriptions


*Provenance: lensrender.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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