appearance op• Datenarten: normalmap → image2d
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.ward_anisotropic(normals, light=(0.0, 0.0, 1.0), view=(0.0, 0.0, 1.0), tangent=(1.0, 0.0, 0.0), alpha_x=0.3, alpha_y=0.03) -> 'np.ndarray' (die Implementierung direkt: import matappear; matappear.ward_anisotropic(normals, light=(0.0, 0.0, 1.0), view=(0.0, 0.0, 1.0), tangent=(1.0, 0.0, 0.0), alpha_x=0.3, alpha_y=0.03) -> 'np.ndarray'; aus dem Register: opsoptics.get("ward_anisotropic"))
Wards anisotrope Reflexion (elliptisch-gaußsche Mikrofacette). Das gestreckte Glanzlicht eines Haarschliffs.
normals: (H, W, 3) Normalenkarte. light / view: Richtung von der Fläche zur Lichtquelle / zum Blickpunkt (3,).
tangent: Richtung der Schleifriefen (3,). Wird vor der Verwendung in die Flächenebene projiziert. alpha_x / alpha_y: Rauheit längs / quer zu den Riefen. Dieses Verhältnis ist die Streckung des Glanzlichts
(bei Isotropie ein Kreis; bei alpha_x >> alpha_y eine entlang der Riefen gestreckte Linie).
Rückgabewert: (H, W) Intensität der spiegelnden Reflexion (nicht negativ). Hintergrund ist 0.
Formel: ρ = exp(−tan²δ·(cos²φ/αx² + sin²φ/αy²)) / (4π αx αy √(cosθi cosθo)), wobei δ der Winkel zwischen Halbvektor und Normale und φ der Azimut ab der Tangente ist (Ward 1992).
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
image2d als Eingabe)fraunhofer_pattern · pupil_psf · pupil_blur · psf_to_mtf · edge_spread · veiling_glare_index · emva_pair_statistics · emva_defect_pixels
appearance)cie_xyz_from_wavelength · spectrum_to_srgb · thin_film_reflectance · grating_wavelengths · grating_rgb · thin_film_rgb
*Provenance: matappear.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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