confocal op• 数据种类:无 → table(仅由参数决定的算子 —— 不接受图像或数据输入)
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.chromatic_confocal_probe(surfaces=None, stop: 'int' = 0, wl_min_nm: 'float' = 450.0, wl_max_nm: 'float' = 700.0, n_points: 'int' = 26) -> 'dict'(要直接调用实现,import chromconf; chromconf.chromatic_confocal_probe(surfaces=None, stop: 'int' = 0, wl_min_nm: 'float' = 450.0, wl_max_nm: 'float' = 700.0, n_points: 'int' = 26) -> 'dict';从台账取用则 opsoptics.get("chromatic_confocal_probe"))
由物镜的处方生成波长 → 焦点位置的标定表(彩虹标尺的刻度)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
処方 *surfaces* は raytrace.lens_system と同じ形(dict か (R, t, n[, k[, ap]]) の列、硝材は名前で材料表を引く)。平行光で入射し、絞り(*stop* 番目の面)の ap がビーム半径。
既定は DEFAULT_PROBE_SURFACES(重フリントの非球面単レンズ、f ≈ 16 mm、ビーム半径 2.5 mm)。
各波長で: 近軸の後側焦点距離(raytrace.paraxial_trace)、像側 NA、縁の光線の焦点との差(縦球面収差 LSA、実光線)、そして 鏡を置いて応答のピークを読む較正(縦球面収差を入れた軸応答のピーク位置。無収差なら近軸焦点と一致、収差があればおよそ LSA/2 ずれる)。
返り値の dict(JSON にできる): wavelength_nm / paraxial_um(近軸焦点、較正の原点から)/ calibration_um(鏡で較正したピーク位置、最短波長で 0)/ lsa_um / na / efl_mm / fwhm_um(収差込みの鏡面応答の FWHM)/ fwhm_closed_um(無収差の閉形式)/ peak_response(無収差に対するピークの高さ)/ dz_dlambda_um_per_nm(較正表の傾き)/ range_um(較正の範囲)/ range_paraxial_um / working_distance_mm(最短波長の近軸焦点、最終面から)/ origin_mm(z = 0 の位置、最終面から)/ beam_radius_mm / surfaces。
wl_min_nm / wl_max_nm / n_points: 較正する帯域と点数(4〜1024、等間隔)。
Raises ValueError: 処方の誤り(raytrace がそのまま名指しする)、帯域が硝材の表の外、縁の光線のけられ・全反射、焦点が無い(発散系)、較正表が波長に対して単調でない(同じ位置に 2 つの波長が合う = 高さが一意に決まらない)。
optics 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):
• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。
• 字符串一律 ValueError —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。
• complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。
• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。
• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 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「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。
• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。
• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。
• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。
• poc_chromatic_confocal — py -3.11 examples/poc_chromatic_confocal.py
table 作为输入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
confocal)confocal_axial_response · chromatic_confocal_spectrum · chromatic_confocal_peaks · chromatic_confocal_readout · chromatic_confocal_limits
*Provenance: chromconf.py — OPTICS 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*
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