linescan op• 数据种类:无 → table(仅由参数决定的算子 —— 不接受图像或数据输入)
• 调用: import fullseye as fs; fs.ledger.tdi_sync_mtf(frequency_cyc_px=None, stages=64, sync_error=0.0, yaw_deg=0.0)(要直接调用实现,import linescan; linescan.tdi_sync_mtf(frequency_cyc_px=None, stages=64, sync_error=0.0, yaw_deg=0.0);从台账取用则 opsoptics.get("tdi_sync_mtf"))
TDI 同步误差和偏航(斜行)造成的模糊的 MTF(闭式解,table)。
> 以下的详细说明为原文 —— 摘要与标题已翻译。
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 的每个算子都先校验输入再计算(不让任何东西无声通过):
• 单位写进参数名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不会崩溃,而是给出「看着合理却是错的答案」,所以用命名来防。这里绝不从数值大小去猜单位。
• 字符串一律 ValueError —— float('50') 会成功,于是未解析的配置值会被当成长度混进来(实测:thin_lens('50', '200') 曾返回看着合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隐式提升拒绝。
• complex / masked array 一律 ValueError(仅接受实数槽位;拒绝无声丢弃虚部或剥掉掩码)。所有输入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐项点名拒绝除零及其近亲:焦距 0、曲率半径 0、折射率 <= 0、全不透明光阑(全为 0,归一化变成 0/0)、总和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 矢量、物体位于前焦点(像在无穷远)。
• 只有两个算子会返回非有限值,而且都写进了契约:depth_of_field 在超焦距以外返回 far_mm = inf(这正是超焦距的定义),gaussian_beam 在束腰处返回 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半径)。两者都同时返回一个有限的搭档(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的无声 NaN/Inf 都在内部检出并 ValueError ——「float64 溢出了」和「答案是无穷大」是两种不同的主张,不能拿后者的脸去交付前者。
• 尺寸上限:生成网格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,传入的场/PSF/光阑受 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「小参数引发巨大内部分配」的路径(实测:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的状态同样拒绝:偏振度 > 1 的 Stokes 矢量、负透过率、负强度、n-|m| 为奇数等非法 Zernike 指标。
• 示例数据目录(下载 URL / 许可证) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有领域)加合成图,3-D 给出真实数据源(Stanford/PDS 等)的下载 URL。
• 算子来历与参考文献 —— 该算子族所依据的研究/方法出处。
• 算法的正典(作者、年份)与用途见上面的族使用指南。
• poc_tdi_linescan — py -3.11 examples/poc_tdi_linescan.py
table 作为输入)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 算子登记表。本条目由 tools/opdocs.py md 自动生成(请勿手工编辑)。*
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