film_color — OPTICS film op

• 데이터 종류: 없음 → table(인자만으로 정해지는 연산자 —— 이미지나 데이터 입력을 받지 않습니다)

• 호출: 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)(구현을 직접 호출하려면 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), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("film_color"))

사용법

막 두께를 바꿀 때의 간섭색(웨이퍼 색 견본). D65 조명과 CIE 1931 등색 함수로 본 색을 반환한다.

> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.

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)。

패밀리 공통 입력 계약(fail-closed)

optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):

• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.

• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.

• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.

• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).

• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.

• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.

• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.

자세한 사용 가이드

• optics_imaging 패밀리 가이드

참고(샘플 데이터·문헌)

• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.

• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.

• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

• poc_thin_film_reflectometry — py -3.11 examples/poc_thin_film_reflectometry.py

타입이 이어지는 다음 연산자(table 를 입력으로 받는 것)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

같은 카테고리(film)

multilayer_reflectance · film_thickness_fft · film_thickness_fit · film_thickness_map


*Provenance: filmoptics.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

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