shape_from_polarization op• Datenarten: image2d → table
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.dolp_to_zenith(dolp, refractive_index=1.5, model='diffuse', out_of_range='clamp') (die Implementierung direkt: import sfpolar; sfpolar.dolp_to_zenith(dolp, refractive_index=1.5, model='diffuse', out_of_range='clamp'); aus dem Register: opsoptics.get("dolp_to_zenith"))
Invertiert den DoLP in die Menge der Zenitwinkel, die ihn erzeugen — eine Lösung im diffusen Modell, zwei (beiderseits des Brewster-Winkels) im spiegelnden (table).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
Returns a dict (a table):
• zenith_deg — (K, *dolp.shape); K = 1 for "diffuse", K = 2 for "specular" (row 0 = the branch below Brewster's angle, row 1 = the branch above it). Where the specular DoLP is 1 (to 1e-12) both rows hold Brewster's angle.
• n_solutions — integer map: 1 or 2 (specular; 1 only at Brewster), 1 (diffuse), 0 where no zenith produces the DoLP — a diffuse DoLP above (n^2-1)/(n^2+1), which noise or a wrong index produces.
• brewster_deg (specular) / dolp_max — the model's limits.
out_of_range decides what the unreachable pixels hold: "clamp" (default — the nearest reachable angle, 90 degrees for the diffuse model, flagged by n_solutions == 0, so a caller cannot mistake it for a solution), "nan" or "raise".
The inversion is bisection on the monotone branches of sfp_dolp_model's closed form (64 halvings — finer than float64). Near Brewster's angle the specular curve is flat, so a DoLP rounding error of 1e-16 moves the zenith by up to ~1e-6 degrees; that is the conditioning of the problem, not of the solver.
Raises ValueError: DoLP outside [0, 1] or non-finite; *refractive_index* not > 1; unknown *model* / *out_of_range*; with out_of_range="raise", any unreachable pixel.
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_shape_from_polarization — py -3.11 examples/poc_shape_from_polarization.py
table als Eingabe)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
shape_from_polarization)sfp_dolp_model · aolp_to_azimuth · sfp_render · sfp_normals · sfp_disambiguate · sfp_estimate_index · sfp_height
*Provenance: sfpolar.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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