linescan op• データ種: なし → table(引数だけで決まる op —— 画像やデータの入力を取らない)
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.tdi_sync_mtf(frequency_cyc_px=None, stages=64, sync_error=0.0, yaw_deg=0.0) (実装を直接呼ぶなら import linescan; linescan.tdi_sync_mtf(frequency_cyc_px=None, stages=64, sync_error=0.0, yaw_deg=0.0)、台帳から引くなら opsoptics.get("tdi_sync_mtf"))
TDI の同期ずれとヨー(斜行)が作るぼけの MTF(閉形式、table)。
TDI は電荷を 1 ライン周期に 1 行ずつ送り、被写体も同じだけ進めば N 段が同じ物点を足す。速度(またはラインレート)の相対誤差 ε があると 1 段ごとに像が ε 画素ずつ滑り、N 段で L = N·|ε| 画素の一様な掃引になる。一様な掃引の MTF は |sinc(f L)|(np.sinc = sin(πx)/(πx))—— 最初の零は f = 1/L。
ヨー角 θ(web の流れがセンサの走査軸から θ 傾く)では、web の軸で測った 1 段あたりの滑りが流れ方向 (1 + ε) − cos θ、幅方向 sin θ になる(電荷は走査軸に沿って動くので)。幅方向のぼけ N·|sin θ| 画素は同期を完全にしても残る —— エンコーダ同期では直らない。
*frequency_cyc_px*: 周波数 [cycles/画素] (既定 0〜0.5 を 51 点)。返り値 dict: frequency / mtf_scan(流れ方向)/ mtf_cross(幅方向)/ slip_scan / slip_cross(1 段あたり [画素])/ smear_scan_px / smear_cross_px(N 段ぶん)/ first_zero_scan(1/L、ぼけが無ければ None)。
★入れていないもの: 同期が完全でも電荷の送りが離散なので 1 画素ぶんの掃引(sinc(f))が残るが、これは全条件に共通で、多相クロックでは減る。比べたい差は同期の側なので掛けていない。
Raises ValueError: 周波数が負・非有限・1-D でない / 段数が範囲外 / |ε| > 0.5 / |θ| > 30°。
optics の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):
• 単位は引数名に埋め込む — _mm / _um / _deg / _mrad。mm と µm の取り違えは crash ではなく「もっともらしく間違った答え」なので、名前で防ぐ。大きさから単位を推測する処理は一切しない。
• 文字列は ValueError — float('50') は成功してしまうため、未パースの設定値が長さとして通り抜ける(実測: thin_lens('50', '200') がもっともらしい 66.667 mm を返していた)。bool も True == 1 の暗黙昇格として拒否。
• complex / masked array は ValueError(実数枠のみ。虚部の無言切り捨て・マスク剥がしを拒否)。NaN/Inf は全入力で ValueError。
• 0 除算とその親戚を名指しで拒否: 焦点距離 0・曲率半径 0・屈折率 <= 0・不透明な開口(全 0 なので正規化が 0/0)・総和 <= 0 の PSF・S0 = 0 の Stokes ベクトル・物体が前側焦点にある(像が無限遠)。
• 非有限を返すのは 2 op だけ、しかも契約として明記: depth_of_field の過焦点距離以遠の far_mm = inf(それが過焦点距離の定義)と gaussian_beam のウエストでの wavefront_radius_mm = inf(平面波面の曲率半径)。どちらも有限の相棒(far_is_infinite / curvature_per_mm)を併せて返す。それ以外の無言 NaN/Inf は内部で検出して ValueError —「float64 が溢れた」と「答えが無限大」は別の主張なので、後者の顔で前者を返さない。
• サイズ上限: 生成格子は optics.MAX_GRID(4096)、供給された場/PSF/開口は optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24)、ABCD 素子列は optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024)、Zernike は MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。小さな引数から巨大な内部確保が起きる経路(実測: n_max=40 × 4096² で 108 GB)を fail-closed で塞ぐ。
• 物理的に不可能な状態も拒否: 偏光度 > 1 の Stokes ベクトル、負の透過率、負の強度、n-|m| が奇数などの不正な Zernike 添字。
• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。
• poc_tdi_linescan — py -3.11 examples/poc_tdi_linescan.py
table を入力に取れる)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
linescan)tdi_snr · linescan_acquire · lens_field_profile · linescan_lens_columns · linescan_lens_example
*Provenance: linescan.py — OPTICS operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*
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