polarization op• Data kinds: कोई नहीं → matrix (केवल arguments से तय होने वाला op — यह कोई image या data input नहीं लेता)
• Call: import fullseye as fs; fs.ledger.mueller_element(kind='polarizer', angle_deg=0.0, retardance_deg=90.0) (implementation को सीधे call करना हो तो import optics; optics.mueller_element(kind='polarizer', angle_deg=0.0, retardance_deg=90.0), registry से लेना हो तो opsoptics.get("mueller_element"))
• GPU: नहीं (केवल CPU reference implementation)
एक polarisation element के लिए 4x4 real Mueller matrix।
> नीचे का विस्तृत विवरण मूल text में है — सारांश और headings का अनुवाद हो चुका है।
*kind* is one of MUELLER_KINDS — the same five as jones_element plus "depolarizer" (ideal, diag(1, 0, 0, 0)), which has no Jones counterpart at all. That extra kind is the reason this family exists: Jones algebra can only carry fully polarised light, Mueller algebra carries partial polarisation, scattering and depolarisation — which is what a real polarisation camera sees.
Angles are doubled inside (c = cos(2a), s = sin(2a)) because the Stokes parameters live on the Poincare sphere, where a physical rotation by a is a rotation by 2a.
Returns a (4, 4) float64 matrix acting on [S0, S1, S2, S3]; apply it
with mueller_apply and compose a train as M_last @ ... @ M_first.
Ground truth it reproduces exactly: an ideal polariser transmits exactly half of unpolarised light ([1,0,0,0] -> S0 = 0.5) and fully polarises it; two polarisers at relative angle theta transmit 0.5*cos^2(theta) (Malus); a rotator by 45 degrees turns horizontal into 45-degree linear; the depolariser leaves S0 and kills S1..S3. Cross-checked against the Jones family in the tests — for every kind and a sweep of angles, the Jones path and the Mueller path return the same Stokes vector to 1e-14, which is the only construction that catches a sign slip in either one.
Raises ValueError: an unknown *kind*; non-finite *angle_deg*; or, for kind="retarder", non-finite *retardance_deg*.
Ideal, lossless (except the polariser's physical loss), normal-incidence elements; no diattenuation-plus-retardance combinations, no depolarisation other than the ideal case. A polariser with a finite extinction ratio
is mueller_partial_polarizer.
Per-pixel fields (2026-10-23). An array *angle_deg* (or, for kind="retarder", an array *retardance_deg*) returns (*shape, 4, 4), one matrix per entry of the broadcast shape — an isoclinic angle map and a retardance map of a photoelastic part give the whole field in one call, ready for mueller_apply's field form. Before this the call raised ValueError and the photoelasticity PoC had to assemble (H, W, 4, 4) by hand. Scalars take the original code path untouched (scalar results are bit-for-bit what they were; pinned by a test against a verbatim copy of the old code). Output capped at MAX_FIELD_ELEMENTS numbers.
Angle convention. *angle_deg* is measured from +x (along a row) toward +y (down the rows): clockwise on a displayed image — the sense of atan2(ny, nx) of a normal map and of 0.5 * atan2(2 txy, sxx - syy) for image-coordinate stresses. See the polarisation section comment of this module.
optics के सभी ops गणना से पहले input की जाँच करते हैं (कुछ भी चुपचाप पास नहीं होता):
• Unit argument के नाम में ही लिखी होती है — _mm / _um / _deg / _mrad। mm और µm की गड़बड़ी crash नहीं करती, बल्कि "सही दिखने वाला पर गलत उत्तर" देती है, इसलिए नाम से इसे रोका जाता है। मान के आकार से unit का अनुमान बिल्कुल नहीं लगाया जाता।
• String से ValueError — float('50') सफल हो जाता है, इसलिए बिना parse किया config value length के रूप में निकल जाता (मापा गया: thin_lens('50', '200') सही दिखने वाला 66.667 mm लौटा रहा था)। bool को भी True == 1 वाले implicit promotion के रूप में अस्वीकार किया जाता है।
• complex / masked array से ValueError (केवल real-valued slots; imaginary part को चुपचाप छोड़ना या mask हटाना अस्वीकार)। हर input पर NaN/Inf से ValueError। घोषित अपवाद: bottle_fit_from_pattern का u_map न मापे जा सके पिक्सेल को NaN के रूप में लेता है (अनंत अब भी अस्वीकार)।
• शून्य से भाग और उससे जुड़े मामलों को नाम लेकर अस्वीकार किया जाता है: focal length 0, radius of curvature 0, refractive index <= 0, पूरी तरह opaque aperture (सब 0, इसलिए normalisation 0/0), ऐसा PSF जिसका योग <= 0 हो, S0 = 0 वाला Stokes vector, और front focal point पर रखा object (image अनंत पर)।
• केवल 2 ops non-finite value लौटाते हैं, और वह भी contract के रूप में लिखा हुआ: depth_of_field hyperfocal distance से आगे far_mm = inf (hyperfocal distance की परिभाषा यही है) और gaussian_beam waist पर wavefront_radius_mm = inf (plane wavefront की radius of curvature)। दोनों साथ में एक finite साथी (far_is_infinite / curvature_per_mm) भी लौटाते हैं। इसके अलावा कोई भी चुपचाप आया NaN/Inf अंदर ही पकड़ा जाता है और ValueError देता है — "float64 overflow हुआ" और "उत्तर अनंत है" अलग-अलग दावे हैं, इसलिए पहले को दूसरे का चेहरा पहनाकर नहीं लौटाया जाता। घोषित अपवाद: bottle_background_map जिन पिक्सेल की किरण अनुपयोगी है (पूर्ण आंतरिक परावर्तन आदि) उनके लिए u_mm में NaN लौटाता है, साथ में valid मास्क और गिनती भी।
• Size की सीमा: generate होने वाले grid के लिए optics.MAX_GRID (4096), दिए गए field/PSF/aperture के लिए optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD element chain के लिए optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike के लिए MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25)। छोटे argument से बहुत बड़ा internal allocation होने वाले रास्तों (मापा गया: n_max=40 × 4096² पर 108 GB) को fail-closed ढंग से बंद किया गया है।
• भौतिक रूप से असंभव states भी अस्वीकार: degree of polarisation > 1 वाला Stokes vector, ऋणात्मक transmittance, ऋणात्मक intensity, और n-|m| odd जैसे अमान्य Zernike indices।
• Sample data catalog (DL URL / license) — 2-D के लिए skimage.data (BSD/public) + synthetic, 3-D के लिए real data sources (Stanford/PDS आदि) के DL URL।
• Operators का स्रोत और संदर्भ — इस op family के मूल research/methods के स्रोत।
• Algorithm का मानक स्रोत (लेखक, वर्ष) और उपयोग ऊपर की family usage guide में दिए गए हैं।
• optics_imaging — py -3.11 examples/optics_imaging.py
• poc_mueller_dofp_observability — py -3.11 examples/poc_mueller_dofp_observability.py
• poc_photoelasticity — py -3.11 examples/poc_photoelasticity.py
• polarization_camera_pipeline — py -3.11 examples/polarization_camera_pipeline.py
matrix को input के रूप में लेते हैं)abcd_trace · emva_filter_distortion · mueller_apply · mueller_checks · equirect_rotate · pixel_shift_capture · pixel_shift_merge · pixel_shift_motion_mask
polarization)jones_element · jones_apply · stokes_from_jones · mueller_partial_polarizer · mueller_apply · stokes_analyze · polarization_demosaic · polarization_demosaic_color
*Provenance: optics.py — OPTICS operator registry. यह per-op note tools/opdocs.py md से अपने-आप generate होता है (हाथ से edit न करें)।*
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