lens_spec — OPTICS scene op

Datenarten: keinetable (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)

Aufruf: import optscene; optscene.lens_spec(focal_mm: 'float' = 25.0, f_number: 'float' = None, na: 'float' = None, working_distance_mm: 'float' = 200.0, coc_um: 'float' = None, telecentric: 'bool' = False, transmission: 'float' = 0.9, model: 'str' = None, maker: 'str' = None, image_circle_mm: 'float' = None) -> 'dict' (oder opsoptics.get("lens_spec"))

Verwendung

Die Spezifikation eines Objektivs. NA und Blendenzahl dürfen wahlweise angegeben werden (N = 1/(2·NA)).

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

`coc_um` を省くと画素ピッチを許容錯乱円に使う(レイアウトが束ねるときに解決)。

`telecentric=True` は倍率が距離で変わらない前提 ―― 寸法測定ではここが効く。

`model に実在の型番を渡すと(lens_catalog()` のキー "Kowa LM6HC" でも、

型番だけ "LM6HC" + `maker="Kowa"` でもよい。**レンズは型番がメーカー間で

似通う**ので、曖昧なときは fail-closed で メーカー を要求する)、焦点距離・

イメージサークルが公開値で埋まり、F 値を省いたときは開放値が入る。**カタログに

載るのはそこまで**で、収差や MTF は入らない(機種ごとのグラフでしか出ないため)。

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

Hintergrundwissen (Physik und Konventionen hinter diesem Operator)

dataset_conventions — 学習データセット規約の知識 — COCO / YOLO / VOC と外観検査での落とし穴

mv_cameras — 産業用カメラメーカー(センサとの紐付け・ラインスキャン / TDI)

mv_illumination_practice — 照明の実務知識 — 波長・偏光・点灯方式・外光・安全

mv_image_sensors — 産業用イメージセンサ(現行品中心)

virtual_machine_vision — 仮想マシンビジョン — パラメータの洗い出しとオブジェクト模型

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)

vision_layout_from_catalogpy -3.11 examples/vision_layout_from_catalog.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen table als Eingabe)

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

Gleiche Kategorie (scene)

scene_material · scene_plane · scene_sphere · scene_box · scene_cylinder · surface_defect · surface_finish · random_defects


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

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