lens_equivalent_pinhole — OPTICS telecentric op

• Datenarten: table → table

• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.lens_equivalent_pinhole(system, pixel_pitch_um=25.0, width=240, height=240, field_mm=None, max_pupil_distance_mm=10000000.0) (die Implementierung direkt: import telecentric; telecentric.lens_equivalent_pinhole(system, pixel_pitch_um=25.0, width=240, height=240, field_mm=None, max_pupil_distance_mm=10000000.0); aus dem Register: opsoptics.get("lens_equivalent_pinhole"))

Verwendung

Bildet die Hauptstrahlgeometrie auf eine Lochkamera (pose, K) für render3d.render_mesh ab.

> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.

ピンホールは入射瞳に置く: 物体側の主光線はすべて入射瞳を通るので、近軸の範囲で像の幾何(どの点がどこに写り、どの面が隠れるか)はピンホールと同じになる。焦点距離(画素)は fx = |m|·L / ピッチ で、物体面(世界の z = 0、光軸 = 世界の z、カメラは +z から見下ろす)の倍率が処方と一致する。L(物体面から入射瞳)は *field_mm* を与えれば実の主光線(chief_ray_angle)から、無ければ近軸から取る。物体側テレセン(L = ∞)は L を *max_pupil_distance_mm* に置いた平行投影の代理にし、orthographic_proxy を True で返す。入射瞳が物体の裏(L < 0、ハイパーセントリック)はピンホールで再現できないので ValueError。像の上下反転(実像)は写さない(センサの読み出しで戻すのと同じ)。返り値: pose / K / magnification / pupil_distance_mm / orthographic_proxy / pixel_pitch_um。

Familienweiter Eingabevertrag (fail-closed)

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|.

Ausführlicher Anwendungsleitfaden

• Leitfaden zur Familie optics_imaging

Referenzen (Beispieldaten, Literatur)

• 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.

Ausführbare Beispiele (verifizierte Samples, die diesen Operator wirklich aufrufen)

• poc_telecentric_metrology — py -3.11 examples/poc_telecentric_metrology.py

Typkompatible Folge-Operatoren (nehmen table als Eingabe)

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

Gleiche Kategorie (telecentric)

telecentric_lens · chief_ray_angle · magnification_vs_depth · telecentricity_error · defocus_spot_vs_depth · vignetting_vs_field


*Provenance: telecentric.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*

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