light_section 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.light_section_speckle_floor(wavelength_um=0.65, sin_u_obs=0.1, sin_theta=0.5, line_width_um=40.0, pixel_um=1.0, length_um=None, method='centroid', n_trials=12, n_columns=1024, n_rows=160, n_patterns=1, polarizations=1, noise_rel=0.0, pixel_oversample=2, seed=0, center_kw=None, smooth_surface=False) (die Implementierung direkt: import lightsection; lightsection.light_section_speckle_floor(wavelength_um=0.65, sin_u_obs=0.1, sin_theta=0.5, line_width_um=40.0, pixel_um=1.0, length_um=None, method='centroid', n_trials=12, n_columns=1024, n_rows=160, n_patterns=1, polarizations=1, noise_rel=0.0, pixel_oversample=2, seed=0, center_kw=None, smooth_surface=False); aus dem Register: opsoptics.get("light_section_speckle_floor"))
• GPU: nein (nur CPU-Referenzimplementierung)
Speckle-Untergrenze einer Lichtschnitt-Höhe, simuliert und geschlossen nebeneinander (table).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
シミュ: coherent.laser_line_coherent で粗面のスペックル込みの光条を n_trials 枚(高さは乱数、部品ごとに別の位相スクリーン)描き、method の中心抽出で列ごとの中心を取り、長さ length_um(既定 = 光条の幅)ごとに平均して高さに直す(z = Δrow · pixel / sin θ、coherent の三角測量の約束)。真の高さとの差の標準偏差が sim_delta_z_um(95 % の χ² 区間つき)。
閉形式: δz = C λ / (2π sin u_obs sin θ) · √(w/L)、C = 1/√(n_patterns · polarizations) (coherent.speckle_reduction)。読み出し雑音 noise_rel(光条の頂の平均に対する比)は
シミュに入り、閉形式の側は light_section_uncertainty_budget の雑音の項と合わせて closed_form_total_um に入る。
Simulates n_trials speckled lines with coherent.laser_line_coherent, extracts the centre per column with method, averages over length_um (default = the line width) and converts to height (z = Δrow · pixel / sin θ). Returns the simulated standard deviation (with its χ² 95 % interval), the Dorsch closed form, their ratio, and the additive-noise term. smooth_surface=True renders a mirror-smooth part (phase 0: no speckle, contrast 0) so that only noise_rel is left — the gate for the budget's read-noise term. center_kw overrides the estimator's settings (defaults: centroid over the whole column without clipping; gauss with half_window = the line's 1/e² half-width in pixels; steger with sigma = w/(pixel·√3)). ★Columns within one block share speckle; blocks are treated as independent samples (the χ² interval assumes that). ★The 2π constant is from the open-access Ettl et al. 2014, which cites Dorsch et al. 1994; the primary text was not read.
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
• 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.
• poc_light_section_step_weld_floor — py -3.11 examples/poc_light_section_step_weld_floor.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
light_section)laser_line_center_centroid · laser_line_center_gauss · laser_line_center_steger · light_section_rig · light_section_targets · light_section_render · light_plane_calibrate · light_section_profile
*Provenance: lightsection.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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