hdr op• 数据种类:image2d → images
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.hdr_exposure_series_simulate(radiance, exposures, eta=0.6, K=0.1, sigma_d_e=8.0, dark_offset_dn=4.0, bits=8, full_well_e=None, gamma=1.0, seed=0, as_float=True)(要直接调用实现,import hdrfusion; hdrfusion.hdr_exposure_series_simulate(radiance, exposures, eta=0.6, K=0.1, sigma_d_e=8.0, dark_offset_dn=4.0, bits=8, full_well_e=None, gamma=1.0, seed=0, as_float=True);从台账取用则 opsoptics.get("hdr_exposure_series_simulate"))
• GPU:无(仅 CPU 参考实现)
用 EMVA 1288 传感器模型把辐射亮度已知的场景拍成曝光序列(images)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
radiance = 画素あたり・時間の単位あたりの光子数 μ_p / t(既知の真値)。各露出 t で電子 ~ Poisson(η μ_p t)(満杯 full_well_e で頭打ち)、暗雑音 N(0, σ_d²) [e⁻]、y = offset + K (電子 + 暗雑音) [DN]、[0, 2^bits − 1] で切り(飽和)、応答 x^(1/γ)(γ = 1 は線形 = EMVA の線形モデルそのもの)、量子化。as_float=True は Z / (2^bits − 1)(hdr_merge 等が levels = 2^bits で正確に段に戻す)、False は整数の段。seed を固定すれば決定的(露出ごとに別の乱数列)。
The true inverse response for γ is X(Z) = ((2^b−1)(Z/(2^b−1))^γ − offset) / (K η) photons (the mean, ignoring quantisation). Ground truth: with γ = 1 the photon transfer (var_y vs μ_y) of the output has slope K (sensorchar.emva_photon_transfer).
optics 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):
• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。
• 字符串一律 ValueError —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。
• complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。但已声明的缺测除外:bottle_fit_from_pattern 的 u_map 以 NaN 接收未能测得的像素(∞ 仍被拒绝)。
• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。
• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。但已声明的缺测除外:bottle_background_map 对光线不可用的像素(全反射等)在 u_mm 中返回 NaN,并同时返回 valid 掩码和数量。
• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 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「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。
• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。
• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。
• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。
• poc_hdr_glossy_metal_inspection — py -3.11 examples/poc_hdr_glossy_metal_inspection.py
images 作为输入)film_thickness_map · equirect_stabilize · equirect_from_fisheye_pair · equirect_from_perspectives · grating_three_image_retrieve · grating_step_period_estimate · retardation_unwrap_multiwavelength · render_transport
hdr)camera_response_debevec · camera_response_robertson · camera_response_linear · hdr_merge · exposure_fusion_mertens · hdr_radiance_error · hdr_dynamic_range
*Provenance: hdrfusion.py — OPTICS 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*
© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.