appearance op• 資料種類:signal → vector
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.spectrum_to_srgb(nm, reflectance, illuminant=None) -> 'np.ndarray'(要直接呼叫實作,import matappear; matappear.spectrum_to_srgb(nm, reflectance, illuminant=None) -> 'np.ndarray';從台帳取用則 opsoptics.get("spectrum_to_srgb"))
分光反射率 → 線性 sRGB(伽瑪前)。正規化使白面(反射率 1)成為 (1,1,1)。
nm: 波長網格 (K,) [nm]。單調遞增。
reflectance: (..., K) 的光譜反射率(假定 0–1，超出範圍也能計算)。
illuminant: (K,) 的光源光譜分布。預設為 D65 的平滑近似。
回傳值：(..., 3) 的線性 sRGB。不裁切負值 — 色域外以負值回傳才是誠實的，想裁切的呼叫端自行明確處理(默默捨入會讓「無法表示的顏色」看不見)。
正規化：為使反射率 1 的完全漫射面落在 sRGB 的基準白 D65 上，以同一光源、同一網格計算的白色 XYZ 逐分量相除(von Kries 型白色適應的最小形式)。實測反射率 1 → (1.000000, 1.000000, 0.999999)，0.5 → 0.5。因此這是相對值而非絕對輝度，設想的用法是乘以渲染器的曝光。
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。
• colorimetry — 測色與光譜知識 —— 顏色只由「光譜 × 光源 × 觀察者」決定
• mv_illumination_practice — 照明實務知識 —— 波長、偏振、點亮方式、外部光、安全
• 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。
• appearance_structural_colour — py -3.11 examples/appearance_structural_colour.py
• poc_pigment_unmixing — py -3.11 examples/poc_pigment_unmixing.py
• poc_white_balance — py -3.11 examples/poc_white_balance.py
vector 作為輸入)—
appearance)cie_xyz_from_wavelength · thin_film_reflectance · grating_wavelengths · grating_rgb · thin_film_rgb · ward_anisotropic
*Provenance: matappear.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)。*
© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.