sensorchar op• データ種: image2d → table
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.emva_spectrogram(image, axis='horizontal', band=None) (実装を直接呼ぶなら import sensorchar; sensorchar.emva_spectrogram(image, axis='horizontal', band=None)、台帳から引くなら opsoptics.get("emva_spectrogram"))
水平・垂直のスペクトログラム(8.6 節、式 70〜72)。
各行(axis="vertical" なら各列)から全体の平均を引き、ŷ[m][v] = (1/√N) Σ_n y[m][n] exp(−2πinv/N)(式 70)、P[v] = (1/M) Σ_m ŷ ŷ*(式 71)。白い雑音なら平らで、その高さが空間分散 s²(Parseval: P の全 v の平均 = 画像の分散)。*band* = (f_lo, f_hi) [cycles/pixel] を渡すと、その帯の周期模様の振幅 a = 2 ((1/N) Σ_{v=vmin}^{vmax} P[v])^{1/2} (式 72、片側の和)を返す。式 72 は帯の中の白い雑音の力も足す —— 照合用(規格の数ではない)に、P の中央値を白い床とみて帯の点の数 × 床を引いた amplitude_above_floor も返す。★8.6 節は高域フィルタ(8.1 節)をかけた DSNU 画像 ⟨y_dark⟩ と PRNU 画像 ⟨y_50⟩ − ⟨y_dark⟩ から求めると書く。
返り値 {"freq": v/N (v = 0..N/2), "power": P[v], "sqrt_power", "mean_power", "variance", "white_floor", "amplitude", "amplitude_above_floor", "band", "axis"} (mean_power は全 v の P の平均、variance は平均を引いた画像の分散 —— 両者は等しい)。
Raises ValueError: 2-D の実数でない / NaN・inf / axis が違う / 変換する軸が 4 未満 / band が [0, 0.5] の中の lo ≤ hi でない / 帯に周波数の点が無い。
optics の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):
• 単位は引数名に埋め込む — _mm / _um / _deg / _mrad。mm と µm の取り違えは crash ではなく「もっともらしく間違った答え」なので、名前で防ぐ。大きさから単位を推測する処理は一切しない。
• 文字列は ValueError — float('50') は成功してしまうため、未パースの設定値が長さとして通り抜ける(実測: thin_lens('50', '200') がもっともらしい 66.667 mm を返していた)。bool も True == 1 の暗黙昇格として拒否。
• complex / masked array は ValueError(実数枠のみ。虚部の無言切り捨て・マスク剥がしを拒否)。NaN/Inf は全入力で ValueError。
• 0 除算とその親戚を名指しで拒否: 焦点距離 0・曲率半径 0・屈折率 <= 0・不透明な開口(全 0 なので正規化が 0/0)・総和 <= 0 の PSF・S0 = 0 の Stokes ベクトル・物体が前側焦点にある(像が無限遠)。
• 非有限を返すのは 2 op だけ、しかも契約として明記: depth_of_field の過焦点距離以遠の far_mm = inf(それが過焦点距離の定義)と gaussian_beam のウエストでの wavefront_radius_mm = inf(平面波面の曲率半径)。どちらも有限の相棒(far_is_infinite / curvature_per_mm)を併せて返す。それ以外の無言 NaN/Inf は内部で検出して ValueError —「float64 が溢れた」と「答えが無限大」は別の主張なので、後者の顔で前者を返さない。
• サイズ上限: 生成格子は optics.MAX_GRID(4096)、供給された場/PSF/開口は optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24)、ABCD 素子列は optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024)、Zernike は MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。小さな引数から巨大な内部確保が起きる経路(実測: n_max=40 × 4096² で 108 GB)を fail-closed で塞ぐ。
• 物理的に不可能な状態も拒否: 偏光度 > 1 の Stokes ベクトル、負の透過率、負の強度、n-|m| が奇数などの不正な Zernike 添字。
• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。
• poc_emva1288_sensor — py -3.11 examples/poc_emva1288_sensor.py
table を入力に取れる)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
sensorchar)emva_pair_statistics · emva_photon_transfer · emva_quantum_efficiency · emva_linearity_error · emva_snr_curve · emva_sensitivity_threshold · emva_dynamic_range · emva_dark_current
*Provenance: sensorchar.py — OPTICS operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*
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