linescan op• 資料種類:無 → table(僅由參數決定的運算子 —— 不接受影像或資料輸入)
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.tdi_sync_mtf(frequency_cyc_px=None, stages=64, sync_error=0.0, yaw_deg=0.0)(要直接呼叫實作,import linescan; linescan.tdi_sync_mtf(frequency_cyc_px=None, stages=64, sync_error=0.0, yaw_deg=0.0);從台帳取用則 opsoptics.get("tdi_sync_mtf"))
TDI 同步誤差和偏航(斜行)造成的模糊的 MTF(閉式解,table)。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
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 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_tdi_linescan — py -3.11 examples/poc_tdi_linescan.py
table 作為輸入)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 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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