scene op• 資料種類:無 → table(僅由參數決定的運算子 —— 不接受影像或資料輸入)
• 呼叫:import optscene; optscene.scene_material(kind: 'str' = 'lambert', albedo=0.6, metal: 'str' = 'al', finish: 'str' = 'random', glass: 'str' = 'N-BK7', sigma_per_mm: 'float' = 0.0, roughness_um: 'float' = 0.05) -> 'dict'(或 opsoptics.get("scene_material"))
建立一種材質。`kind` 為 lambert / conductor / dielectric 三選一。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
3 種しか無いのは混ぜると黙って間違うからで、増やすなら型を分ける
(拡散か・金属か・透明か で光線の行き先が根本的に変わる)。
lambert: `albedo`(スカラまたは RGB 3 要素)だけを使う完全拡散。
conductor: `metal(glassmirror.METALS`)の複素屈折率で色が決まり、
`finish(metalfinish.FINISHES`)で異方性ローブの幅が決まる。色は指定しない。
`roughness_um` は面粗さ Rq [µm]。鏡面として返る割合が
exp(-(4πσcosθ/λ)²) で決まる(Davies 1954 / Bennett-Porteus 1961)ので、
鏡面(0.01 = 研磨)か拡散寄り(1.0 = 梨地)かはこの 1 つで決まる。
波長が式に入るので、同じ面でも光源の波長で見え方が変わる。
dielectric: `glass(raytrace.glass_catalog()`)の Sellmeier 分散で屈折し、
`sigma_per_mm` の Beer–Lambert で吸収する。
返り値: 上記を検証済みで格納した dict(他の scene_* op にそのまま渡す)。
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。
• 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
• 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。
• studio_raytrace_scene — py -3.11 examples/studio_raytrace_scene.py
• virtual_machine_vision — py -3.11 examples/virtual_machine_vision.py
• vision_layout_from_catalog — py -3.11 examples/vision_layout_from_catalog.py
table 作為輸入)abcd_matrix · wavefront_stats · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd · spot_diagram
scene)scene_plane · scene_sphere · scene_box · scene_cylinder · surface_defect · surface_finish · random_defects · scene_difference
*Provenance: optscene.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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