polarization op• Data kinds: matrix × stokes → stokes
• Call: import fullseye as fs; fs.ledger.mueller_apply(mueller, stokes) (implementation को सीधे call करना हो तो import optics; optics.mueller_apply(mueller, stokes), registry से लेना हो तो opsoptics.get("mueller_apply"))
Stokes vector को Mueller matrix से गुज़ारता है: S' = M @ S।
*mueller* एक (4, 4) real matrix है (इसे mueller_element से बनाएँ, या कई को आपस में गुणा करें) और *stokes* एक 4-component Stokes vector [S0, S1, S2, S3] है।
इनपुट की भौतिक साकारता (physical realisability) जाँची जाती है: S0 >= 0 और sqrt(S1^2+S2^2+S3^2) <= S0 (degree of polarisation अधिकतम 1)। किसी Mueller matrix को असंभव state देने पर ऐसा परिणाम लौटता है जो विश्वसनीय दिखता है पर जिसका कोई अर्थ नहीं होता, इसलिए उसे अस्वीकार किया जाता है। आउटपुट की दोबारा जाँच जानबूझकर नहीं की जाती: अभौतिक आउटपुट इस बात का वास्तविक प्रमाण है कि *mueller* भौतिक Mueller matrix नहीं है, और उसे निगल जाना bug को छिपा देता —
इसे stokes_analyze से जाँचें, जो यह बता देगा।
(4,) float64 Stokes vector लौटाता है।
mueller को (..., 4, 4) और stokes को (..., 4) के रूप में देकर, हर pixel पर अलग matrix लगाई जा सकती है। दोनों numpy के नियमों से broadcast होते हैं, इसलिए (H, W, 4, 4) और (4,) की जोड़ी (केवल element position के साथ बदलता है) और (4, 4) और (H, W, 4) की जोड़ी (केवल प्रकाश position के साथ बदलता है) भी लिखी जा सकती है।
इसे जोड़ने का कारण मापा गया था। examples/poc_photoelasticity.py को ऐसे retarder से प्रकाश गुज़ारना होता है जिसकी retardance हर pixel पर बदलती है, और इस entry point के अभाव में उसे (H,W,4,4) खुद ही जोड़ना पड़ा। matrices स्वयं सही थीं (dark-field circular polariscope जोड़कर 125 cases पर textbook I = sin²(δ/2) से तुलना करने पर अधिकतम अंतर 2.2e-16 आता है), इसलिए कमी केवल shape की थी।
साकारता की जाँच हर pixel पर होती है; यदि कोई भी pixel इसका उल्लंघन करता है, तो call अस्वीकार हो जाती है, और उनकी संख्या व सबसे खराब मान बताया जाता है (1 point भी पास नहीं होता = fail-closed)।
ground truth जिसे यह बिल्कुल सटीक दोहराता है: unpolarised [1,0,0,0] एक ideal polariser से गुज़रकर degree of polarisation 1 के साथ S0 = 0.5 देता है; relative angle theta पर दो polarisers से गुज़रकर, 0.5*cos^2(theta) (Malus, पूरे sweep पर 1e-16 तक); identity matrix इनपुट को बिना बदले लौटाती है।
Raises ValueError: *mueller* (4, 4) नहीं है, *stokes* एक 1-D 4-vector नहीं है, कोई भी complex / masked / non-finite है, इनपुट Stokes vector अभौतिक है, या गुणनफल float64 को overflow करता है।
optics के सभी ops गणना से पहले input की जाँच करते हैं (कुछ भी चुपचाप पास नहीं होता):
• Unit argument के नाम में ही लिखी होती है — _mm / _um / _deg / _mrad। mm और µm की गड़बड़ी crash नहीं करती, बल्कि "सही दिखने वाला पर गलत उत्तर" देती है, इसलिए नाम से इसे रोका जाता है। मान के आकार से unit का अनुमान बिल्कुल नहीं लगाया जाता।
• String से ValueError — float('50') सफल हो जाता है, इसलिए बिना parse किया config value length के रूप में निकल जाता (मापा गया: thin_lens('50', '200') सही दिखने वाला 66.667 mm लौटा रहा था)। bool को भी True == 1 वाले implicit promotion के रूप में अस्वीकार किया जाता है।
• complex / masked array से ValueError (केवल real-valued slots; imaginary part को चुपचाप छोड़ना या mask हटाना अस्वीकार)। हर input पर NaN/Inf से ValueError।
• शून्य से भाग और उससे जुड़े मामलों को नाम लेकर अस्वीकार किया जाता है: focal length 0, radius of curvature 0, refractive index <= 0, पूरी तरह opaque aperture (सब 0, इसलिए normalisation 0/0), ऐसा PSF जिसका योग <= 0 हो, S0 = 0 वाला Stokes vector, और front focal point पर रखा object (image अनंत पर)।
• केवल 2 ops non-finite value लौटाते हैं, और वह भी contract के रूप में लिखा हुआ: depth_of_field hyperfocal distance से आगे far_mm = inf (hyperfocal distance की परिभाषा यही है) और gaussian_beam waist पर wavefront_radius_mm = inf (plane wavefront की radius of curvature)। दोनों साथ में एक finite साथी (far_is_infinite / curvature_per_mm) भी लौटाते हैं। इसके अलावा कोई भी चुपचाप आया NaN/Inf अंदर ही पकड़ा जाता है और ValueError देता है — "float64 overflow हुआ" और "उत्तर अनंत है" अलग-अलग दावे हैं, इसलिए पहले को दूसरे का चेहरा पहनाकर नहीं लौटाया जाता।
• Size की सीमा: generate होने वाले grid के लिए optics.MAX_GRID (4096), दिए गए field/PSF/aperture के लिए optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD element chain के लिए optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike के लिए MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25)। छोटे argument से बहुत बड़ा internal allocation होने वाले रास्तों (मापा गया: n_max=40 × 4096² पर 108 GB) को fail-closed ढंग से बंद किया गया है।
• भौतिक रूप से असंभव states भी अस्वीकार: degree of polarisation > 1 वाला Stokes vector, ऋणात्मक transmittance, ऋणात्मक intensity, और n-|m| odd जैसे अमान्य Zernike indices।
• Sample data catalog (DL URL / license) — 2-D के लिए skimage.data (BSD/public) + synthetic, 3-D के लिए real data sources (Stanford/PDS आदि) के DL URL।
• Operators का स्रोत और संदर्भ — इस op family के मूल research/methods के स्रोत।
• Algorithm का मानक स्रोत (लेखक, वर्ष) और उपयोग ऊपर की family usage guide में दिए गए हैं।
• optics_imaging — py -3.11 examples/optics_imaging.py
• poc_photoelasticity — py -3.11 examples/poc_photoelasticity.py
stokes को input के रूप में लेते हैं)polarization)jones_element · jones_apply · stokes_from_jones · mueller_element · stokes_analyze · polarization_demosaic · polarization_demosaic_color · mueller_from_intensities
*Provenance: optics.py — OPTICS operator registry. यह per-op note tools/opdocs.py md से अपने-आप generate होता है (हाथ से edit न करें)।*
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