sensorgeneral op• Datenarten: signal × signal × signal → table
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.emva_general_sensitivity(mu_p, mu_y, var_y, mu_y_dark, var_y_dark, mu_p_sat, n_intervals=8) (die Implementierung direkt: import sensorgeneral; sensorgeneral.emva_general_sensitivity(mu_p, mu_y, var_y, mu_y_dark, var_y_dark, mu_p_sat, n_intervals=8); aus dem Register: opsoptics.get("emva_general_sensitivity"))
Kennlinie, Eingangs-SNR, absolute Empfindlichkeitsschwelle, DR und Dunkelrauschen in Photonen (General Abschnitte 2.1-2.4, 6.6-6.8).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
*mu_p*: 露光段ごとの画素あたりの平均光子数。*mu_y*, *var_y*: 同じ露光の 2 枚から出した平均と時間分散(式 16・18、sensorchar.emva_pair_statistics)。*mu_y_dark*, *var_y_dark*: 暗画像の同じ量。*mu_p_sat*: 飽和の露光(0.1〜0.2 % の画素が最大値になる露光、6.7 節)。0 ≤ μ_p ≤ μ_p.sat の点だけを使う。
手順:
1. 特性曲線 μ_y − μ_y.dark = R(μ_p) を [0, μ_p.sat] を P 等分した 3 次 B-スプラインで当て、各点の傾き ∂μ_y/∂μ_p と暗い所の傾き R_d = ∂μ_y/∂μ_p|μ_p=0(式 25)を出す(6.6 節)。
2. 出力 SNR_y = (μ_y − μ_y.dark)/σ_y(式 7)、入力 SNR_p = μ_p |∂μ_y/∂μ_p| / σ_y(式 10)、理想 √μ_p(式 15)。
3. 逆の関係 μ_p(SNR_p) を同じ区間数の B-スプラインで当て、SNR_p = 1 の露光を μ_p.min とする(6.8 節)。測った SNR_p が 1 以下の点を含まなければ拒む(外挿になる。付録 D.1 は SNR ≈ 1 の露光を含めよと書く)。
3'. 照合用(規格の手順ではない): SNR_p が 1 をまたぐ隣の 2 点の間を log-log の直線で補間した mu_p_min_local。
規格の逆回帰は [0, SNR_max] 全体を P 等分した区間の 3 次で当てるので、SNR ≈ 1 の近くの点の雑音を拾いやすい
(2 万画素の合成センサで乱数 6 通り: 逆回帰 ±5 %、局所の補間 ±1 %)。
4. SNR_max = 測った SNR_p の最大(6.8 節。線形でないと飽和の露光で最大とは限らない)、DR = μ_p.sat/μ_p.min(式 21)。
5. 暗雑音 [光子] σ_d = √(σ²_y.dark − σ²_q)/R_d(General の式 50)。σ²_y.dark < 0.24 DN² なら推定せず上限 0.40/R_d (式 51)。
返り値 {"slope", "Rd", "snr_y", "snr_p", "snr_p_ideal", "mu_p_min", "mu_p_min_local", "snr_max", "mu_p_at_snr_max", "DR", "DR_dB", "sigma_d_p", "sigma_d_p_upper", "sigma_d_valid", "used", "fit", "n_intervals"}。★η・K・電子の単位の量は返さない(General では測れない、6.7 節)。
Raises ValueError: 長さが違う / μ_p.sat が正でない / 区間に点が足りない(B-スプラインの拒否)/ 傾きが 0 の点 / 分散が正でない点 / SNR_p ≤ 1 の点が無い / var_y_dark が負。
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_emva1288_in_camera_processing — py -3.11 examples/poc_emva1288_in_camera_processing.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
sensorgeneral)emva_general_nonuniformity · emva_general_relative_qe
*Provenance: sensorgeneral.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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