spectral op• 資料種類:pairs → pairs
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.kubelka_munk_reflectance(absorption, scattering_per_mm=5.0, thickness_mm=1.0, background_reflectance=0.0, diffuse_factor=2.0)(要直接呼叫實作,import spectralrad; spectralrad.kubelka_munk_reflectance(absorption, scattering_per_mm=5.0, thickness_mm=1.0, background_reflectance=0.0, diffuse_factor=2.0);從台帳取用則 opsoptics.get("kubelka_munk_reflectance"))
用 Kubelka–Munk 閉式求散射層的漫反射率(由吸收係數曲線)。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
K = *diffuse_factor* · α(拡散光は斜めに通るので平行光の吸収係数の約 2 倍、Kubelka 1948)、S = *scattering_per_mm*。*thickness_mm*(既定 1 mm)が None なら無限厚 R∞ = 1 + K/S − √((K/S)² + 2K/S)、有限の厚さ X なら背景 R_g の上の層:
R = [1 − R_g (a − b coth(bSX))] / [a − R_g + b coth(bSX)], a = 1 + K/S, b = √(a² − 1)
(Kubelka, J. Opt. Soc. Am. 38, 448 (1948))。極限: X → ∞ で R∞、K → 0 で(SX(1 − R_g) + R_g)/(1 + SX(1 − R_g))、R_g = R∞ なら厚さに依らず R∞。逆は K/S = (1 − R∞)²/(2R∞)。
*absorption* は pairs(λ nm, α 1/mm)(materials.material_nir_absorption の返り値)。*scattering_per_mm* は数か、*absorption* と同じ波長の pairs。
返り値: pairs(λ nm, R)。界面の鏡面反射は含まない(spectral_reflectance_from_material が Saunderson の補正で足す)。
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_hyperspectral_foreign_matter — py -3.11 examples/poc_hyperspectral_foreign_matter.py
pairs 作為輸入)mtf50 · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral · spectral_stats · hyperspectral_capture · film_thickness_fft · film_thickness_fit
spectral)blackbody_spectrum · cie_illuminant_a · led_spectrum · bandpass_spectrum · silicon_photodiode_qe · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral
*Provenance: spectralrad.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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