finish_catalog — OPTICS finish op

• Datenarten: keine → table (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.finish_catalog() -> 'dict' (die Implementierung direkt: import metalfinish; metalfinish.finish_catalog() -> 'dict'; aus dem Register: opsoptics.get("finish_catalog"))

Verwendung

Name der Oberflächenbearbeitung → Tabelle der Standardparameter (αx, αy, grain).

Die Werte sind Auslegungswerte, keine gemessenen Ra ―― das sei ehrlich gesagt. Aussagekräftig ist die Reihenfolge der Rauheit (Spiegelpolitur < Haarlinienschliff < Kreuzschliff < satinierte Oberfläche).

Keine Argumente. Rückgabewert ist ein dict {Finish-Name: {"alpha_x", "alpha_y", "grain"}}, dessen Schlüssel die 5 FINISHES sind = linear (Haarlinienschliff) / circular (konzentrische Drehriefen) / radial (radiale Riefen) / crosshatch (Kreuzschliff) / random (satinierte Oberfläche, Strahlen).

• alpha_x: anisotrope Keulenbreite längs der Riefen (dimensionslos, das α eines BRDF nach Ward).

• alpha_y: Keulenbreite quer zu den Riefen. alpha_x > alpha_y ist die Anisotropie, bei der "das Glanzlicht sich entlang der Riefen streckt"; nur random ist isotrop (beide 0.16).

• grain: Stärke der Mikrounebenheit (Störung der Normalen), dimensionslos.

• Der Rückgabewert ist eine Kopie der internen Tabelle; Änderungen daran wirken sich nicht auf spätere scene_material / finish_shade aus.

scene_material(kind="conductor", finish=...) entnimmt hier alpha_x / alpha_y und bettet sie ins Material ein, und micro_normals / tangent_field / finish_shade erzeugen unter denselben Namen Riefenrichtung und Keulen. Um ein selbst gemessenes Ra abzubilden, diese Tabelle als Anhalt nehmen und roughness_um von scene_material separat angeben (dort bestimmt Rq [µm] den spiegelnden Anteil).

Familienweiter Eingabevertrag (fail-closed)

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|.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie optics_imaging

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• 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.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• machined_metal_and_materials — py -3.11 examples/machined_metal_and_materials.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen table als Eingabe)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

Gleiche Kategorie (finish)

tangent_field · micro_normals · blast_normals · finish_shade


*Provenance: metalfinish.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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