appearance op• Datenarten: normalmap → rgbimage
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.grating_rgb(normals, light=(0.0, 0.0, 1.0), view=(0.0, 0.0, 1.0), tangent=(1.0, 0.0, 0.0), pitch_um=1.6, orders=(1, 2), strength=1.0, width_nm=60.0) -> 'np.ndarray' (die Implementierung direkt: import matappear; matappear.grating_rgb(normals, light=(0.0, 0.0, 1.0), view=(0.0, 0.0, 1.0), tangent=(1.0, 0.0, 0.0), pitch_um=1.6, orders=(1, 2), strength=1.0, width_nm=60.0) -> 'np.ndarray'; aus dem Register: opsoptics.get("grating_rgb"))
Normalenkarte + Licht + Blickrichtung → die Regenbogenfarben der Beugung, (H, W, 3) in linearem sRGB.
Die Aufzeichnungsspur einer CD/DVD besteht aus gleichabständigen Furchen = ein reflektierendes Beugungsgitter. Die "Differenz der Sinus von Einfall und Ausfall" senkrecht zu den Furchen wählt die Wellenlänge, daher ändert sich die Farbe mit der Orientierung der Fläche.
normals: (H, W, 3) Normalenkarte (Länge 0 = Hintergrund → gibt 0 zurück). light / view: Richtung von der Fläche zur Lichtquelle / zum Blickpunkt (3,).
tangent: Furchenrichtung (3,). Wird bezüglich der Normale projiziert, und die Komponente in der Ebene wird verwendet.
pitch_um: Furchenabstand [µm] (CD 1.6 / DVD 0.74 / BD 0.32).
orders: verwendete Beugungsordnungen (intern werden beide ± verwendet — symmetrische Furchen beugen zu beiden Seiten).
strength: Gesamtstärke.
width_nm: Breite in Wellenlängenrichtung für 1 Beugungslinie [nm] (Effekt endlicher Spotgröße und Bandbreite).
Rückgabewert: (H, W, 3) lineares sRGB (negative Werte bleiben = Farben außerhalb des Gamuts bleiben sichtbar).
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
• colorimetry — Farbmetrik und Spektren — Farbe ist nur durch Spektrum × Lichtart × Beobachter bestimmt
• mv_illumination_practice — Beleuchtung in der Praxis — Wellenlänge, Polarisation, Ansteuerung, Fremdlicht, Sicherheit
• 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.
• appearance_structural_colour — py -3.11 examples/appearance_structural_colour.py
rgbimage als Eingabe)clearcoat_shade · wetness · defocus_blur · diffraction_blur · sensor_capture
appearance)cie_xyz_from_wavelength · spectrum_to_srgb · thin_film_reflectance · grating_wavelengths · thin_film_rgb · ward_anisotropic
*Provenance: matappear.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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