film op• Datenarten: keine → table (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.film_color(film='SIO2', substrate='SI', thickness_min_nm=0.0, thickness_max_nm=1000.0, n_points=101, under=(), angle_deg=0.0, na=0.0, wl_min_nm=380.0, wl_max_nm=780.0, ambient=1.0, exposure=1.0, illuminant=None) (die Implementierung direkt: import filmoptics; filmoptics.film_color(film='SIO2', substrate='SI', thickness_min_nm=0.0, thickness_max_nm=1000.0, n_points=101, under=(), angle_deg=0.0, na=0.0, wl_min_nm=380.0, wl_max_nm=780.0, ambient=1.0, exposure=1.0, illuminant=None); aus dem Register: opsoptics.get("film_color"))
Interferenzfarbe in Abhängigkeit von der Schichtdicke (die Wafer-Farbtafel), gesehen unter D65 mit den CIE-1931-Normspektralwertfunktionen.
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
film: 膜の材料(材料表の鍵など)。under があればその上に乗る最上層。
substrate: 基板。thickness_min_nm / thickness_max_nm / n_points: 膜厚の格子。
under: 膜と基板の間の層 [(材料, 厚さ nm), ...](入射側から順)。
angle_deg / na / ambient: multilayer_reflectance と同じ。wl_min_nm / wl_max_nm: 色を積む波長の範囲(既定 380〜780 nm。材料表の範囲が足りなければ ValueError)。
exposure: 線形 sRGB に掛ける露出(見本を明るく見せたいとき。CIELAB と色相は露出 1 の値)。
illuminant: 照明の分光分布 pairs(λ [nm], 相対値)。None は D65(matappear の平滑近似)。
白(反射率 1)が sRGB の白に落ちるよう同じ照明で正規化する(白色順応)。輝線の多い蛍光灯では
厚い膜の色が残る —— 連続光では縞が帯域内で平均されて灰色に近づく。
返り値 dict:
thickness_nm (N,) / reflectance (N, K) と wavelength_nm (K,) / linear_srgb (N, 3)(白 = 1、負は色域外)/
srgb (N, 3)(ガンマ済み・0〜1 に切った表示用)/ lab (N, 3)(CIELAB、白 = D65)/ hue_deg (N,)(a*b* の色相角)/
chroma (N,)。
★色は膜厚について周期的に繰り返す(SiO₂ on Si では光学的厚さ n d が約 λ/2 ≈ 190 nm 進むごとに似た色に戻る) —— 色だけでは膜厚が一意に決まらない(film_thickness_map の n_candidates)。
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_thin_film_reflectometry — py -3.11 examples/poc_thin_film_reflectometry.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
film)multilayer_reflectance · film_thickness_fft · film_thickness_fit · film_thickness_map
*Provenance: filmoptics.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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