sensorchar op• Datenarten: signal × signal → table
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.emva_photon_transfer(mu_y, var_y, mu_y_dark, var_y_dark, mu_y_sat) (die Implementierung direkt: import sensorchar; sensorchar.emva_photon_transfer(mu_y, var_y, mu_y_dark, var_y_dark, mu_y_sat); aus dem Register: opsoptics.get("emva_photon_transfer"))
Bestimmt aus der Photon-Transfer-Kurve die Systemverstärkung K und das Dunkelrauschen σ_d (Gl. 50, 53, 54).
*mu_y*, *var_y*: Mittelwert und zeitliche Varianz je Belichtungsstufe (mu und var_temporal von emva_pair_statistics). *mu_y_dark*, *var_y_dark*: dieselben Größen der Dunkelbilder. *mu_y_sat*: Mittelwert bei Sättigung (gemessen bei der Belichtung, bei der 0.1–0.2 % der Pixel den Maximalwert erreichen).
K ist die Steigung der Geraden (mit Achsenabschnitt), angepasst an σ²_y − σ²_y.dark über μ_y − μ_y.dark. Verwendete Punkte: 0–70 % der Sättigung (direkt nach Gl. 50). σ_d = √(σ²_y.dark − 1/12)/K (Gl. 53). ★Bei σ²_y.dark < 0.24 DN² dominiert das Quantisierungsrauschen und eine Schätzung ist nicht möglich, daher ist sigma_d None und sigma_d_upper = 0.40/K (Gl. 54) wird zurückgegeben.
Rückgabewert {"K", "offset", "sigma_d", "sigma_d_upper", "sigma_d_valid", "n_points", "residual_rms", "used"} (used gibt je Punkt als Wahrheitswert an, ob er in die Anpassung einging).
Raises ValueError: Längen unterschiedlich / weniger als 3 Punkte in 0–70 % / Steigung nicht positiv / var_y_dark negativ.
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.
• 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.
• 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_emva1288_sensor — py -3.11 examples/poc_emva1288_sensor.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
sensorchar)emva_pair_statistics · emva_quantum_efficiency · emva_linearity_error · emva_snr_curve · emva_sensitivity_threshold · emva_dynamic_range · emva_dark_current · emva_spatial_nonuniformity
*Provenance: sensorchar.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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