confocal op• 데이터 종류: table → pairs
• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.chromatic_confocal_spectrum(probe, surface_um: 'float' = 500.0, stack=(), substrate='AL', source=None, detector=None, wl_step_nm: 'float' = 0.5, tilt_deg: 'float' = 0.0, roughness_nm: 'float' = 0.0, spectrometer_fwhm_nm: 'float' = 0.0, photons_per_peak: 'float' = 0.0, read_noise: 'float' = 0.0, seed: 'int' = 0) -> 'np.ndarray'(구현을 직접 호출하려면 import chromconf; chromconf.chromatic_confocal_spectrum(probe, surface_um: 'float' = 500.0, stack=(), substrate='AL', source=None, detector=None, wl_step_nm: 'float' = 0.5, tilt_deg: 'float' = 0.0, roughness_nm: 'float' = 0.0, spectrometer_fwhm_nm: 'float' = 0.0, photons_per_peak: 'float' = 0.0, read_noise: 'float' = 0.0, seed: 'int' = 0) -> 'np.ndarray', 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("chromatic_confocal_spectrum"))
면의 위치와 층 구성으로부터 크로매틱 공초점의 귀환 스펙트럼을 합성한다(순방향 모델).
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
戻りスペクトル S(λ) = 光源(λ) × 検出器(λ) × Σ_界面 [反射率 × 往復の透過 × 傾き・粗さ × 共焦点の軸応答(界面の見かけの位置 − 近軸焦点(λ); λ, NA(λ), LSA(λ))]、それを分光器の応答(ガウス、FWHM)でぼかし、光子のショット雑音と読出し雑音を足す。
probe: chromatic_confocal_probe の dict。波長の格子は較正の帯域を *wl_step_nm* で刻む。
surface_um: 最上面の位置(較正表の z、µm)。
stack: 最上面の下の透明な層の列 ((材料, 厚さ µm), ...)。材料は材料表の名前(GLASS_CROWN /
"PMMA" / "WATER" …)か屈折率の数。k があれば往復の吸収 exp(−4πk·2t/λ) が入る。
substrate: 最下層の下の媒質(材料表の名前 —— "AL" / "AU" / "CU" / "SI" … —— か数、
空気なら 1.0)。界面の反射率は両側の複素屈折率から垂直入射の Fresnel |(m₁ − m₂)/(m₁ + m₂)|²。
source / detector: 光源の分光分布と検出器の分光感度(pairs、帯域を覆うこと)。None は平坦。
tilt_deg: 面の傾き(全界面に共通)。鏡面成分は瞳との重なりの割合だけ戻る(sin 2θ ≥ 2NA で 0)。
roughness_nm: 面の粗さ σ(RMS)。最上面の鏡面成分は exp(−(4πσ/λ)²)、残りは Lambert で NA² だけ
戻り、点物体の応答で広がる。
spectrometer_fwhm_nm: 分光器の線幅(0 は理想)。
photons_per_peak: 0 なら雑音なしの期待値(最大を 1 に規格化)。正なら最大が平均この光子数になる
ように拡大し、Poisson のショット雑音を足す。read_noise: 読出し雑音(光子数の単位の σ)。
seed: 雑音の乱数の種(整数)。
返り値: pairs(λ [nm], 強度)。負は 0 に切る(分光器は負の光を読まない)。Raises ValueError: probe の形の誤り、帯域を覆わない source / detector、層の厚さ ≤ 0、材料表の区間外の波長、どの界面にも焦点が合わない(全部の界面が較正の範囲外)。
optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):
• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.
• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.
• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.
• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).
• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.
• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.
• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.
• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.
• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.
• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.
• poc_chromatic_confocal — py -3.11 examples/poc_chromatic_confocal.py
pairs 를 입력으로 받는 것)mtf50 · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral · spectral_stats · kubelka_munk_reflectance · hyperspectral_capture · film_thickness_fft
confocal)chromatic_confocal_probe · confocal_axial_response · chromatic_confocal_peaks · chromatic_confocal_readout · chromatic_confocal_limits
*Provenance: chromconf.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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