hdr op• Datenarten: keine → table (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.hdr_dynamic_range(exposures, eta=0.6, K=0.1, sigma_d_e=8.0, dark_offset_dn=4.0, bits=8, full_well_e=None, n_frames=400, n_levels=97, decades=None, seed=0) (die Implementierung direkt: import hdrfusion; hdrfusion.hdr_dynamic_range(exposures, eta=0.6, K=0.1, sigma_d_e=8.0, dark_offset_dn=4.0, bits=8, full_well_e=None, n_frames=400, n_levels=97, decades=None, seed=0); aus dem Register: opsoptics.get("hdr_dynamic_range"))
• GPU: nein (nur CPU-Referenzimplementierung)
Gemessener Dynamikumfang einer HDR-Aufnahme (EMVA-1288-Definition) mit geschlossener Form (table).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
シミュで実測: 放射輝度の等比の階段(n_levels 段、各段 n_frames 画素 = 繰り返し)を hdr_exposure_series_simulate(線形、γ = 1)で露出の列に撮り、hdr_merge(weight="linear"、真の線形の逆応答)で合成し、段ごとに SNR = 平均 / 標準偏差。
• L_min: SNR が 1 を切る放射輝度(EMVA 1288 の絶対感度しきい値の HDR 版)。
• L_sat: 最短の露出の出力の分散が最大になる放射輝度(EMVA の飽和の定義)を、粗い階段で見つけた最大の段のまわりを細かい階段で測り直して決める。
• dr = L_sat / L_min、dr_db = 20 log10、dr_bits = log2。
閉形式(並べて返す): 低い側は全露出の和の SNR = 1 —— sensorchar.emva_sensitivity_threshold に σ_d → √P σ_d、K → K/√P を入れた μ_p.min を Σ t で割る。高い側は最短の露出が 2^bits − 1(または満杯)に届く放射輝度。露出 1 枚ならそのまま sensorchar.emva_dynamic_range。
Measured in simulation (EMVA 1288 definitions: SNR = 1 and the maximum of the variance), with the closed form side by side. The closed-form saturation is the maximum of the variance of a clipped Gaussian min(N(μ, σ²(μ)), c) with σ² = K²(σ_d² + μ_e) + 1/12 (exact censored- normal moments); L_clip_closed_form is the plain clip point of the mean, about 5 % higher (measured). ★Full-well clipping is approximated as a DN clip at offset + K·full_well.
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. Ausnahme, ausdrücklich erklärt: Das u_map von bottle_fit_from_pattern nimmt nicht gemessene Pixel als NaN entgegen (Unendlich wird weiterhin abgelehnt).
• 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. Ausnahme, ausdrücklich erklärt: bottle_background_map liefert für Pixel mit unbrauchbarem Strahl (Totalreflexion u. Ä.) NaN in u_mm, zusammen mit einer valid-Maske und den Anzahlen.
• 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|.
• Leitfaden zur Familie optics_imaging
• 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.
• poc_hdr_glossy_metal_inspection — py -3.11 examples/poc_hdr_glossy_metal_inspection.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
hdr)camera_response_debevec · camera_response_robertson · camera_response_linear · hdr_merge · exposure_fusion_mertens · hdr_exposure_series_simulate · hdr_radiance_error
*Provenance: hdrfusion.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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