confocal op• Datenarten: keine → table (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.chromatic_confocal_probe(surfaces=None, stop: 'int' = 0, wl_min_nm: 'float' = 450.0, wl_max_nm: 'float' = 700.0, n_points: 'int' = 26) -> 'dict' (die Implementierung direkt: import chromconf; chromconf.chromatic_confocal_probe(surfaces=None, stop: 'int' = 0, wl_min_nm: 'float' = 450.0, wl_max_nm: 'float' = 700.0, n_points: 'int' = 26) -> 'dict'; aus dem Register: opsoptics.get("chromatic_confocal_probe"))
Erstellt aus dem Rezept des Objektivs die Kalibriertabelle Wellenlänge → Fokuslage (die Teilung des Regenbogen-Maßstabs).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
処方 *surfaces* は raytrace.lens_system と同じ形(dict か (R, t, n[, k[, ap]]) の列、硝材は名前で材料表を引く)。平行光で入射し、絞り(*stop* 番目の面)の ap がビーム半径。
既定は DEFAULT_PROBE_SURFACES(重フリントの非球面単レンズ、f ≈ 16 mm、ビーム半径 2.5 mm)。
各波長で: 近軸の後側焦点距離(raytrace.paraxial_trace)、像側 NA、縁の光線の焦点との差(縦球面収差 LSA、実光線)、そして 鏡を置いて応答のピークを読む較正(縦球面収差を入れた軸応答のピーク位置。無収差なら近軸焦点と一致、収差があればおよそ LSA/2 ずれる)。
返り値の dict(JSON にできる): wavelength_nm / paraxial_um(近軸焦点、較正の原点から)/ calibration_um(鏡で較正したピーク位置、最短波長で 0)/ lsa_um / na / efl_mm / fwhm_um(収差込みの鏡面応答の FWHM)/ fwhm_closed_um(無収差の閉形式)/ peak_response(無収差に対するピークの高さ)/ dz_dlambda_um_per_nm(較正表の傾き)/ range_um(較正の範囲)/ range_paraxial_um / working_distance_mm(最短波長の近軸焦点、最終面から)/ origin_mm(z = 0 の位置、最終面から)/ beam_radius_mm / surfaces。
wl_min_nm / wl_max_nm / n_points: 較正する帯域と点数(4〜1024、等間隔)。
Raises ValueError: 処方の誤り(raytrace がそのまま名指しする)、帯域が硝材の表の外、縁の光線のけられ・全反射、焦点が無い(発散系)、較正表が波長に対して単調でない(同じ位置に 2 つの波長が合う = 高さが一意に決まらない)。
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
• 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.
• poc_chromatic_confocal — py -3.11 examples/poc_chromatic_confocal.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
confocal)confocal_axial_response · chromatic_confocal_spectrum · chromatic_confocal_peaks · chromatic_confocal_readout · chromatic_confocal_limits
*Provenance: chromconf.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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