shape_from_polarization op• 数据种类:image2d → table
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.dolp_to_zenith(dolp, refractive_index=1.5, model='diffuse', out_of_range='clamp')(要直接调用实现,import sfpolar; sfpolar.dolp_to_zenith(dolp, refractive_index=1.5, model='diffuse', out_of_range='clamp');从台账取用则 opsoptics.get("dolp_to_zenith"))
由 DoLP 反求产生它的天顶角解集 —— 漫射 1 个解,镜面在 Brewster 角两侧 2 个解(table)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
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.
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_shape_from_polarization — py -3.11 examples/poc_shape_from_polarization.py
table 作为输入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
shape_from_polarization)sfp_dolp_model · aolp_to_azimuth · sfp_render · sfp_normals · sfp_disambiguate · sfp_estimate_index · sfp_height
*Provenance: sfpolar.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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