lensmerit op• 資料種類:table → table
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.merit_evaluate(system=None, operands=None, fields=None, wavelengths=None, field_weights=None, wavelength_weights=None) -> 'dict'(要直接呼叫實作,import lensmerit; lensmerit.merit_evaluate(system=None, operands=None, fields=None, wavelengths=None, field_weights=None, wavelength_weights=None) -> 'dict';從台帳取用則 opsoptics.get("merit_evaluate"))
把運算元表套用到處方上,回傳每一列的值、目標、權重、貢獻及其占比(table)。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
*operands* is a list of rows {"op": "EFFL", "target": 50.0, "weight": 1.0, ...arguments} (see merit_operands_list), or the dict merit_default returns. Each row contributes (weight (value - target))^2; a one-sided row (ETGT ...) contributes 0 while the bound holds. A group row (TRAN, OPDW) contributes the sum over its rays. *fields* (default: on axis, or 0 / 0.7 / 1.0 of the system field) and *wavelengths* (default the system wavelength; the primary is the one equal to it) are what the rows' field / wavelength indices point into; a row with "all" is expanded to one row per field and wavelength, its weight times sqrt(field_weight) and sqrt(wavelength_weight) (default 1).
Returns {"table", "merit", "n_operands", "n_residuals", "dominant", "fields", "wavelengths"}. Each table row has index op label value target weight sense margin contribution percent satisfied n_residuals source args (margin is the slack of a one-sided row, negative when violated). Fail-closed: an unknown operand, a missing or unknown argument, an index out of range, a lost ray, a value that is not finite and a table of zero weights are all ValueError.
Example::
t = merit_evaluate(lens, [{"op": "EFFL", "target": 50.0}, {"op": "ETGT", "surf": 0, "target": 1.0}])
t["merit"], t["dominant"]
optics 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):
• 單位寫進參數名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不會當掉,而是給出「看似合理卻是錯的答案」,所以用命名來防。這裡絕不從數值大小去猜單位。
• 字串一律 ValueError —— float('50') 會成功,於是未解析的設定值會被當成長度混進來(實測:thin_lens('50', '200') 曾回傳看似合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隱式提升拒絕。
• complex / masked array 一律 ValueError(僅接受實數槽位;拒絕無聲丟棄虛部或剝掉遮罩)。所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐項點名拒絕除零及其近親:焦距 0、曲率半徑 0、折射率 <= 0、全不透明光闌(全為 0,正規化變成 0/0)、總和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 向量、物體位於前焦點(像在無窮遠)。
• 只有兩個運算子會回傳非有限值,而且都寫進了契約:depth_of_field 在超焦距以外回傳 far_mm = inf(這正是超焦距的定義),gaussian_beam 在束腰處回傳 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半徑)。兩者都同時回傳一個有限的夥伴(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的無聲 NaN/Inf 都在內部檢出並 ValueError ——「float64 溢位了」和「答案是無窮大」是兩種不同的主張,不能拿後者的臉去交付前者。
• 尺寸上限:生成網格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,傳入的場/PSF/光闌受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小參數引發巨大內部配置」的路徑(實測:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的狀態同樣拒絕:偏振度 > 1 的 Stokes 向量、負穿透率、負強度、n-|m| 為奇數等非法 Zernike 指標。
• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。
• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。
• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。
• poc_lens_merit_operands — py -3.11 examples/poc_lens_merit_operands.py
table 作為輸入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
lensmerit)merit_operands_list · merit_default · merit_boundary_operands · optimize_lens_operands · merit_contributions
*Provenance: lensmerit.py — OPTICS 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*
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