drawing op• 資料種類:table → table
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.lens_section_drawing(system, fields=None, rays=3, lead_mm=None, edge_margin_pct=5.0, scale=None, profile_points=121, title=None)(要直接呼叫實作,import optdraw; optdraw.lens_section_drawing(system, fields=None, rays=3, lead_mm=None, edge_margin_pct=5.0, scale=None, profile_points=121, title=None);從台帳取用則 opsoptics.get("lens_section_drawing"))
透鏡的子午截面圖(table,圖的 dict)—— 處方的各面、邊緣、光闌、像面,依視場分色的實際光線與尺寸。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
*system* は raytrace.lens_system の処方。*fields* は視野の列(物体が無限遠なら度、有限なら物体の高さ mm、既定は処方の field を F として (0, 0.7F, F)、F = 0 なら軸上だけ)、*rays* は視野ごとに描く光線の本数(絞りの上で等間隔、両端は口径の縁、1 なら主光線だけ)。光線は絞りを狙って実光線で追跡する(割線法で絞りの上の高さを合わせる)ので、入射瞳が無限遠の物体側テレセンでも描ける。面の形は raytrace の sag の式(円錐 + 偶数次の非球面)、面の有効半径は面の ap、無ければ全視野の子午面の実光線(視野あたり 21 本)の最大の高さ。コバ(レンズの外周)は有効半径の最大に *edge_margin_pct* % を足した半径で、有効半径の外は平らな座で描く(光学設計ソフトの断面図と同じ作法)。
寸法線: BFL(最終面 → 後側焦点 F′)・EFL(後側主点 H′ → F′)・全長(第 1 面 → 像面)・像高(最大視野の主光線)。処方表(面ごとの R・間隔・n_d・ν_d)と諸元(EFL・BFL・F 値・全長・視野・波長)を文字で書く。*scale* は紙の mm / 実物の mm(既定は ISO 5455 の推奨尺度から幅 250 mm に収まる最大)。
返り値: {"kind": "optdraw", "entities", "dimensions", "values", "meta", "scale", "frame"}。values は図に書いた数の正本(efl / bfl / total_track / image_height / fno / 面ごとの vertex_z semi_diameter / 光線ごとの面上の交点 rays)。drawing_svg / drawing_dxf で書き出す。平面の R は lens_system の規約どおり inf、無焦点の系(両側テレセン)の efl / bfl も inf (非有限は契約。図には描かず、描かなかった寸法の名前を dimensions_skipped に残す)。鏡・傾き・偏心のある処方(と raytrace3d.noncoaxial_system の系)は noncoaxial_drawing に回す(折り返した系の断面図)。★縁の厚さが負になる処方は ValueError。
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_optics_drawings — py -3.11 examples/poc_optics_drawings.py
table 作為輸入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
drawing)vision_setup_drawing · lens_element_drawing · drawing_svg · drawing_dxf · drawing_raster · svg_entities · dxf_entities · noncoaxial_drawing
*Provenance: optdraw.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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