appearance op• Datenarten: signal → vector
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.spectrum_to_srgb(nm, reflectance, illuminant=None) -> 'np.ndarray' (die Implementierung direkt: import matappear; matappear.spectrum_to_srgb(nm, reflectance, illuminant=None) -> 'np.ndarray'; aus dem Register: opsoptics.get("spectrum_to_srgb"))
Spektraler Reflexionsgrad → lineares sRGB (vor Gamma). So normiert, dass eine weiße Fläche (Reflexionsgrad 1) zu (1,1,1) wird.
nm: Wellenlängengitter (K,) [nm]. Monoton steigend.
reflectance: spektraler Reflexionsgrad (..., K) (0–1 angenommen; auch außerhalb des Bereichs wird gerechnet).
illuminant: spektrale Verteilung der Lichtquelle (K,). Default ist eine geglättete Näherung von D65.
Rückgabewert: lineares sRGB (..., 3). Negative Werte werden nicht abgeschnitten — Farben außerhalb des Gamuts negativ zurückzugeben ist ehrlich, und ein Aufrufer, der abschneiden will, tut das explizit (stilles Runden würde "nicht darstellbare Farben" unsichtbar machen).
Normierung: Damit eine perfekt diffuse Fläche mit Reflexionsgrad 1 auf dem sRGB-Referenzweiß D65 landet, wird komponentenweise durch das XYZ von Weiß geteilt, das mit derselben Lichtquelle und demselben Gitter berechnet wurde (die Minimalform der Weißanpassung nach von Kries). Gemessen:
Reflexionsgrad 1 → (1.000000, 1.000000, 0.999999), 0.5 → 0.5. Es sind also relative Werte, keine absolute Leuchtdichte, gedacht zur Multiplikation mit der Belichtung des Renderers.
Jeder optics-Operator prüft seine Eingabe vor der Berechnung (nichts rutscht stillschweigend durch):
• Einheiten stecken im Argumentnamen — _mm / _um / _deg / _mrad. Eine Verwechslung von mm und µm stürzt nicht ab, sondern liefert eine plausibel aussehende falsche Antwort; der Name verhindert das. Aus der Größenordnung wird nie auf die Einheit geschlossen.
• Strings lösen ValueError aus — float('50') gelingt, sodass ein ungeparster Konfigurationswert als Länge durchrutschen würde (gemessen: thin_lens('50', '200') lieferte plausible 66,667 mm). bool wird als implizite Hochstufung True == 1 ebenfalls abgelehnt.
• complex / Masked Arrays lösen ValueError aus (nur reelle Slots; das stille Verwerfen des Imaginärteils bzw. Abstreifen der Maske wird abgelehnt). NaN/Inf löst bei jeder Eingabe ValueError aus.
• Division durch null und Verwandtes wird namentlich abgelehnt: Brennweite 0, Krümmungsradius 0, Brechzahl <= 0, undurchlässige Blende (alles 0, die Normierung wird 0/0), PSF mit Summe <= 0, Stokes-Vektor mit S0 = 0 und ein Objekt im vorderen Brennpunkt (Bild im Unendlichen).
• Nur zwei Operatoren liefern einen nicht-endlichen Wert, und beide halten das vertraglich fest: depth_of_field liefert jenseits der hyperfokalen Distanz far_mm = inf (genau das bedeutet die hyperfokale Distanz), und gaussian_beam liefert an der Taille wavefront_radius_mm = inf (der Krümmungsradius einer ebenen Wellenfront). Beide liefern zusätzlich einen endlichen Partner (far_is_infinite / curvature_per_mm). Jedes andere stille NaN/Inf wird intern erkannt und löst ValueError aus — "float64 ist übergelaufen" und "die Antwort ist unendlich" sind verschiedene Aussagen; die erste wird nie im Gewand der zweiten geliefert.
• Größenobergrenzen: erzeugte Gitter durch optics.MAX_GRID (4096), übergebene Felder/PSFs/Blenden durch optics.MAX_FIELD_ELEMENTS (2^24), ABCD-Elementketten durch optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS (1024), Zernike durch MAX_ZERNIKE_TERMS (512) / MAX_ZERNIKE_ORDER (40) / MAX_ZERNIKE_BASIS (2^25). Damit werden Pfade fail-closed geschlossen, in denen ein kleines Argument eine riesige interne Allokation auslöst (gemessen: n_max=40 × 4096² braucht 108 GB).
• Physikalisch unmögliche Zustände werden ebenfalls abgelehnt: Stokes-Vektor mit Polarisationsgrad > 1, negative Transmission, negative Intensität und ungültige Zernike-Indizes wie ungerades n-|m|.
• Leitfaden zur Familie optics_imaging
• colorimetry — Farbmetrik und Spektren — Farbe ist nur durch Spektrum × Lichtart × Beobachter bestimmt
• mv_illumination_practice — Beleuchtung in der Praxis — Wellenlänge, Polarisation, Ansteuerung, Fremdlicht, Sicherheit
• Katalog der Beispieldaten (Download-URLs / Lizenzen) — 2-D nutzt skimage.data (BSD/Public Domain) plus synthetische Bilder, 3-D nennt Download-URLs echter Datenquellen (Stanford, PDS, …).
• Herkunft und Literatur der Operatoren — die Quellen der Forschung/Verfahren, auf denen diese Operatorfamilie beruht.
• Der kanonische Algorithmus (Autor, Jahr) und seine Anwendungen stehen im Familienleitfaden oben.
• appearance_structural_colour — py -3.11 examples/appearance_structural_colour.py
• poc_pigment_unmixing — py -3.11 examples/poc_pigment_unmixing.py
• poc_white_balance — py -3.11 examples/poc_white_balance.py
vector als Eingabe)—
appearance)cie_xyz_from_wavelength · thin_film_reflectance · grating_wavelengths · grating_rgb · thin_film_rgb · ward_anisotropic
*Provenance: matappear.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.