lensrender op• 데이터 종류: table → table
• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.render_scene_through_lens(system, scene=None, sensor=None, pupil_samples=64, wavelengths=None, exposure_s=0.0001, illuminant=None, seed=0, defocus_mm=0.0, oversample=1, pupil_pattern='halton', pupil_uv=None, pupil_jitter=True, focus_mm=None, add_noise=True, output='float', band_nm=None, source_rings=24) -> 'dict'(구현을 직접 호출하려면 import lensrender; lensrender.render_scene_through_lens(system, scene=None, sensor=None, pupil_samples=64, wavelengths=None, exposure_s=0.0001, illuminant=None, seed=0, defocus_mm=0.0, oversample=1, pupil_pattern='halton', pupil_uv=None, pupil_jitter=True, focus_mm=None, add_noise=True, output='float', band_nm=None, source_rings=24) -> 'dict', 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("render_scene_through_lens"))
• GPU: 없음(CPU 참조 구현만)
처방 *system* 의 렌즈를 통해 lens_scene 을 촬영한다: 센서 쪽에서의 광선 추적 -> dict.
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
For every pixel (and oversample x oversample points inside it) and every wavelength, the exit pupil is sampled at pupil_samples points (Halton or hexapolar, each pixel's pattern turned by a fixed golden-ratio angle when *pupil_jitter* is on, so the noiseless image does not depend on *seed*), each ray is traced backwards through the lens (trace_sensor_rays), shaded in the scene (scene_radiance) and weighted by cos^2(theta) / d^2 times the pupil-sample area: the Monte Carlo estimate of E = integral L cos(theta) d(omega) over the exit pupil (Kolb, Mitchell & Hanrahan 1995), times (n_image / n_object)^2. Point sources of the scene are added by forward ray tracing. The spectral irradiance becomes electrons per wavelength, E dlambda A_pixel t (lambda / hc) QE(lambda), and the sum goes through the shot noise, the dark electrons, the read noise and the quantiser of lensimage._sensor (*add_noise* False returns the expected values). *sensor* is a dict {"pixel_pitch_um", "size": (rows, cols), "qe", "full_well", "read_noise_e", "dark_e", "bits", "center_mm"} (center_mm moves the window to another point of a larger sensor); *wavelengths* default to the F, d, C lines (each band is as wide as the spacing of the list, or *band_nm*); *illuminant* is the relative spectral shape of the scene's lights (pairs (nm, value)); *defocus_mm* moves the sensor along the light (positive = away from the lens) and *focus_mm* puts it at the paraxial image of an object at that distance (default: the system's own image plane); *oversample* subdivides each pixel. The picture is upright (see the module doc). The table has image (float in 0..1, or uint16 DN with output="uint16"), image_noiseless, channels / channels_noiseless (one image per wavelength, own noise), electrons_mean and electrons_per_wavelength, irradiance_W_m2_nm (K, H, W), pupil_transmission (H, W: the share of the pupil that is not vignetted), the wavelengths and the geometry. Geometric optics only: no diffraction.
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.
• poc_photograph_through_prescription — py -3.11 examples/poc_photograph_through_prescription.py
table 를 입력으로 받는 것)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
lensrender)lens_scene · exit_pupil_samples · trace_sensor_rays · scene_radiance · bokeh_shape · render_ghost_overlay · render_compare_prescriptions
*Provenance: lensrender.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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