sensorgeneral op• 資料種類:signal × signal × signal → table
• 呼叫: 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)(要直接呼叫實作,import sensorgeneral; sensorgeneral.emva_general_sensitivity(mu_p, mu_y, var_y, mu_y_dark, var_y_dark, mu_p_sat, n_intervals=8);從台帳取用則 opsoptics.get("emva_general_sensitivity"))
特性曲線、輸入 SNR、絕對靈敏度閾值、DR 與以光子為單位的暗雜訊(General 2.1〜2.4、6.6〜6.8 節)。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
*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。
optics 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):
• 單位寫進參數名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不會當掉,而是給出「看似合理卻是錯的答案」,所以用命名來防。這裡絕不從數值大小去猜單位。
• 字串一律 ValueError —— float('50') 會成功,於是未解析的設定值會被當成長度混進來(實測:thin_lens('50', '200') 曾回傳看似合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隱式提升拒絕。
• complex / masked array 一律 ValueError(僅接受實數槽位;拒絕無聲丟棄虛部或剝掉遮罩)。所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐項點名拒絕除零及其近親:焦距 0、曲率半徑 0、折射率 <= 0、全不透明光闌(全為 0,正規化變成 0/0)、總和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 向量、物體位於前焦點(像在無窮遠)。
• 只有兩個運算子會回傳非有限值,而且都寫進了契約:depth_of_field 在超焦距以外回傳 far_mm = inf(這正是超焦距的定義),gaussian_beam 在束腰處回傳 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半徑)。兩者都同時回傳一個有限的夥伴(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的無聲 NaN/Inf 都在內部檢出並 ValueError ——「float64 溢位了」和「答案是無窮大」是兩種不同的主張,不能拿後者的臉去交付前者。
• 尺寸上限:生成網格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,傳入的場/PSF/光闌受 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「小參數引發巨大內部配置」的路徑(實測:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的狀態同樣拒絕:偏振度 > 1 的 Stokes 向量、負穿透率、負強度、n-|m| 為奇數等非法 Zernike 指標。
• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。
• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。
• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。
• poc_emva1288_in_camera_processing — py -3.11 examples/poc_emva1288_in_camera_processing.py
table 作為輸入)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 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*
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