polarization op• 데이터 종류: 없음 → matrix(인자만으로 정해지는 연산자 —— 이미지나 데이터 입력을 받지 않습니다)
• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.mueller_element(kind='polarizer', angle_deg=0.0, retardance_deg=90.0)(구현을 직접 호출하려면 import optics; optics.mueller_element(kind='polarizer', angle_deg=0.0, retardance_deg=90.0), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("mueller_element"))
• GPU: 없음(CPU 참조 구현만)
편광 소자 하나의 4x4 실수 뮐러 행렬.
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
*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 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):
• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.
• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.
• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.단, 선언된 결측은 예외: bottle_fit_from_pattern 의 u_map 은 측정하지 못한 픽셀을 NaN 으로 받습니다(∞ 는 여전히 거부).
• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).
• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.단, 선언된 결측은 예외: bottle_background_map 은 광선을 쓸 수 없는 픽셀(전반사 등)의 u_mm 을 NaN 으로 돌려주며, valid 마스크와 개수를 함께 돌려줍니다.
• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.
• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.
• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.
• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.
• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.
• 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 를 입력으로 받는 것)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 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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