plenoptic op• データ種: lightfield × table → table
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.plenoptic_refocus_depth(lf, system, slope) (実装を直接呼ぶなら import plenoptic; plenoptic.plenoptic_refocus_depth(lf, system, slope)、台帳から引くなら opsoptics.get("plenoptic_refocus_depth"))
• GPU: なし(CPU 参照実装のみ)
光線場の再合焦スロープをメートル単位の物体距離へ変換する。
> 以下の詳細説明は原文のままです —— 要約と見出しは訳出済み。
*slope* is in the unit of lightfield.lf_refocus and lightfield.lf_depth_from_focus on a field from plenoptic_decode: decoded spatial samples (lenslets) of parallax per view step. Zero slope is the main-lens conjugate of the MLA plane and maps to the configured object distance.
Paraxial model of the unfocused (1.0) camera, in the geometry plenoptic_capture traces. plenoptic_decode samples U views across one lenslet pitch, so one view step moves the exit-pupil coordinate by dX = (pitch/U) * xp_radius / (microimage_diameter/2). A point imaged delta behind the MLA plane, with the exit pupil D in front of it, shifts on the MLA by dX * delta/(D+delta) per view, hence slope = (dX/pitch) * delta/(D+delta); Newton's equation of the paraxial main lens turns the image position into the object distance.
Before 2026-11-04 the image shift was slope * angular_step * pitch with angular_step = pixel_pitch/mla_to_sensor -- a factor 1/angular_step**2 (~3000x for the PoC camera) too small, so every measured slope mapped back to the focus distance. The relation is now gated against rays traced forward through the prescription (tests/test_plenoptic.py): rel. error below 1e-6 for an ideal lens and 2e-4 for the PoC's three-element lens.
Sign: follows plenoptic_capture's non-inverting pixel-to-pupil map, which is the opposite of a physical lenslet; negate real-sensor slopes.
Limits: it is paraxial. Spherical aberration of a real aperture moves the best-focus slope of the full pupil away from the paraxial one -- for the PoC lens at F/3.7 the decoded 1.0 m plane sits at slope -0.029, not 0 (measured in examples/poc_plenoptic_camera.py). depth_resolution_m is half the depth span of a slope change of +-1/(U-1): one decoded sample of parallax across the full angular baseline.
Raises ValueError: *lf* not (V,U,H,W), V != U (one slope cannot describe two different per-view pupil steps), fewer than two views, a focused (2.0) system (its MLA is not at the main-lens image plane, so slope means something else), a non-finite slope, or a slope whose image point lies at or beyond the exit pupil (slope*pitch/dX >= 1).
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_plenoptic_camera — py -3.11 examples/poc_plenoptic_camera.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
plenoptic)mla_surface · plenoptic_system · plenoptic_capture · plenoptic_mla_calibrate · plenoptic_decode
*Provenance: plenoptic.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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