imaging op• 資料種類:table → pairs
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.sfr_from_edge(esf, window, *, correction, ends=1.0, apodize='none')(要直接呼叫實作,import edgesfr; edgesfr.sfr_from_edge(esf, window, *, correction, ends=1.0, apodize='none');從台帳取用則 opsoptics.get("sfr_from_edge"))
由 ESF 求出 SFR(由邊緣量得的 MTF)。
*esf* 為 edge_spread 的回傳值(字典)，或 1 px 步長的 1-D 陣列(視為 oversample = 1)。從邊緣中心(差分絕對值的最大處)擷取 ±*window* px，以兩端 *ends* px 的平均作為黑/白基準進行正規化，以前向差分得到 LSF，再將傅立葉轉換的絕對值除以 DC。
*window*(必要，px)：擷取的半寬。★雜散光(拖尾)位於窗之外，所以窗越窄，SFR 中越看不到它。*correction*(必要)：消除取樣產生的 sinc。
"none" — 不消除(若是離散階梯與離散 PSF 摺積得到的影像，前向差分就是離散 LSF 本身，這樣是正確的)。
"derivative" — 對連續邊緣逐點取樣得到的 ESF，其前向差分以寬 Δ 的箱平滑 LSF，所以除以 sinc(fΔ)。
"derivative+bin" — edge_spread 的箱(寬 Δ)平均又是 1 個箱，所以除以 sinc(fΔ)²。
*apodize*："none" 或 "hamming"(ISO 12233:2017 的 LSF 窗)。
回傳值為 (n, 2) 的 pairs：第 0 行 = 頻率 [cyc/px] (垂直於邊緣)，第 1 行 = SFR。0 〜 min(1.0, 0.5/Δ) cyc/px (到箱步長 Δ 的 Nyquist 為止，但在像素 Nyquist 的 2 倍 = 1 cyc/px 處截斷。再往後 sinc 的消除會失控)。
Raises ValueError：esf 為空、NaN / window 不是正的有限值、超過 ESF 長度 / ends 不小於 window / correction、apodize 不在列表中 / 黑與白的基準相等(沒有邊緣)。
optics 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):
• 單位寫進參數名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不會當掉,而是給出「看似合理卻是錯的答案」,所以用命名來防。這裡絕不從數值大小去猜單位。
• 字串一律 ValueError —— float('50') 會成功,於是未解析的設定值會被當成長度混進來(實測:thin_lens('50', '200') 曾回傳看似合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隱式提升拒絕。
• complex / masked array 一律 ValueError(僅接受實數槽位;拒絕無聲丟棄虛部或剝掉遮罩)。所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐項點名拒絕除零及其近親:焦距 0、曲率半徑 0、折射率 <= 0、全不透明光闌(全為 0,正規化變成 0/0)、總和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 向量、物體位於前焦點(像在無窮遠)。
• 只有兩個運算子會回傳非有限值,而且都寫進了契約:depth_of_field 在超焦距以外回傳 far_mm = inf(這正是超焦距的定義),gaussian_beam 在束腰處回傳 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半徑)。兩者都同時回傳一個有限的夥伴(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的無聲 NaN/Inf 都在內部檢出並 ValueError ——「float64 溢位了」和「答案是無窮大」是兩種不同的主張,不能拿後者的臉去交付前者。
• 尺寸上限:生成網格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,傳入的場/PSF/光闌受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小參數引發巨大內部配置」的路徑(實測:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的狀態同樣拒絕:偏振度 > 1 的 Stokes 向量、負穿透率、負強度、n-|m| 為奇數等非法 Zernike 指標。
• measurement_uncertainty — 量測不確定度與校正知識 —— 為了能主張「量得準」
• mv_cameras — 工業相機廠商(與感測器的對應、線掃描 / TDI)
• virtual_machine_vision — 虛擬機器視覺 —— 梳理參數與物件模型
• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。
• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。
• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。
• poc_veiling_glare — py -3.11 examples/poc_veiling_glare.py
pairs 作為輸入)imaging)psf_to_mtf · mtf_diffraction · wavefront_stats · edge_spread · mtf50 · veiling_glare_index
*Provenance: edgesfr.py — OPTICS 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*
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