dolp_to_zenith — OPTICS shape_from_polarization op

• 데이터 종류: image2d → table

• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.dolp_to_zenith(dolp, refractive_index=1.5, model='diffuse', out_of_range='clamp')(구현을 직접 호출하려면 import sfpolar; sfpolar.dolp_to_zenith(dolp, refractive_index=1.5, model='diffuse', out_of_range='clamp'), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("dolp_to_zenith"))

사용법

DoLP를 그것을 만드는 천정각 해의 집합으로 역산 — 확산은 1개, 정반사는 Brewster 각을 사이에 두고 2개 (table).

> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.

Returns a dict (a table):

• zenith_deg — (K, *dolp.shape); K = 1 for "diffuse", K = 2 for "specular" (row 0 = the branch below Brewster's angle, row 1 = the branch above it). Where the specular DoLP is 1 (to 1e-12) both rows hold Brewster's angle.

• n_solutions — integer map: 1 or 2 (specular; 1 only at Brewster), 1 (diffuse), 0 where no zenith produces the DoLP — a diffuse DoLP above (n^2-1)/(n^2+1), which noise or a wrong index produces.

• brewster_deg (specular) / dolp_max — the model's limits.

out_of_range decides what the unreachable pixels hold: "clamp" (default — the nearest reachable angle, 90 degrees for the diffuse model, flagged by n_solutions == 0, so a caller cannot mistake it for a solution), "nan" or "raise".

The inversion is bisection on the monotone branches of sfp_dolp_model's closed form (64 halvings — finer than float64). Near Brewster's angle the specular curve is flat, so a DoLP rounding error of 1e-16 moves the zenith by up to ~1e-6 degrees; that is the conditioning of the problem, not of the solver.

Raises ValueError: DoLP outside [0, 1] or non-finite; *refractive_index* not > 1; unknown *model* / *out_of_range*; with out_of_range="raise", any unreachable pixel.

패밀리 공통 입력 계약(fail-closed)

optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):

• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.

• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.

• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.

• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).

• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.

• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.

• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.

자세한 사용 가이드

• optics_imaging 패밀리 가이드

참고(샘플 데이터·문헌)

• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.

• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.

• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• poc_shape_from_polarization — py -3.11 examples/poc_shape_from_polarization.py

타입이 이어지는 다음 연산자(table 를 입력으로 받는 것)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

같은 카테고리(shape_from_polarization)

sfp_dolp_model · aolp_to_azimuth · sfp_render · sfp_normals · sfp_disambiguate · sfp_estimate_index · sfp_height


*Provenance: sfpolar.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

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