sensorchar op• データ種: signal × signal → table
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.emva_bspline_regression(x, y, n_intervals=8, x_max=None, x_eval=None) (実装を直接呼ぶなら import sensorchar; sensorchar.emva_bspline_regression(x, y, n_intervals=8, x_max=None, x_eval=None)、台帳から引くなら opsoptics.get("emva_bspline_regression"))
3 次 B-スプラインの最小二乗の当てはめと、その傾き(General 6.6 節、式 44〜49)。
区間 [0, x_max] を P 等分(Δ = x_max/P)、基底 f_p(x) = β₃(x/Δ − (p − 1))(p = 0..P+2 の P + 3 個、式 44・46)。係数 a_p は Σ_q (Σ_p a_p f_p(x_q) − y_q)² の最小(式 47、Q > P + 3 点が要る)。傾きは Σ_p a_p β₃'(x/Δ − (p − 1)) / Δ(式 48 に連鎖律の 1/Δ を足した —— 本文は正規化した変数での傾き)。General は「露光の段数が推奨どおりなら 6〜8 区間」と書く。
*x_max*: 省略すると max(x)。*x_eval*: 当てはめを評価する追加の点(区間 [0, x_max] の中だけ —— 外挿しない)。返り値 {"coef", "n_intervals", "x_max", "delta", "fit", "slope", "residual_rms", "x_eval", "fit_eval", "slope_eval"}。
Raises ValueError: 1-D でない・長さが違う / NaN・inf / P が 1 以上の整数でない / 点が P + 3 以下 / x が [0, x_max] の外 / 区間に点が無く係数が決まらない(計画行列の階数が P + 3 未満)/ x_eval が区間の外。
optics の全 op は入力を検証してから計算する(黙って通さない):
• 単位は引数名に埋め込む — _mm / _um / _deg / _mrad。mm と µm の取り違えは crash ではなく「もっともらしく間違った答え」なので、名前で防ぐ。大きさから単位を推測する処理は一切しない。
• 文字列は ValueError — float('50') は成功してしまうため、未パースの設定値が長さとして通り抜ける(実測: thin_lens('50', '200') がもっともらしい 66.667 mm を返していた)。bool も True == 1 の暗黙昇格として拒否。
• complex / masked array は ValueError(実数枠のみ。虚部の無言切り捨て・マスク剥がしを拒否)。NaN/Inf は全入力で ValueError。
• 0 除算とその親戚を名指しで拒否: 焦点距離 0・曲率半径 0・屈折率 <= 0・不透明な開口(全 0 なので正規化が 0/0)・総和 <= 0 の PSF・S0 = 0 の Stokes ベクトル・物体が前側焦点にある(像が無限遠)。
• 非有限を返すのは 2 op だけ、しかも契約として明記: depth_of_field の過焦点距離以遠の far_mm = inf(それが過焦点距離の定義)と gaussian_beam のウエストでの wavefront_radius_mm = inf(平面波面の曲率半径)。どちらも有限の相棒(far_is_infinite / curvature_per_mm)を併せて返す。それ以外の無言 NaN/Inf は内部で検出して ValueError —「float64 が溢れた」と「答えが無限大」は別の主張なので、後者の顔で前者を返さない。
• サイズ上限: 生成格子は optics.MAX_GRID(4096)、供給された場/PSF/開口は optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24)、ABCD 素子列は optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024)、Zernike は MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。小さな引数から巨大な内部確保が起きる経路(実測: n_max=40 × 4096² で 108 GB)を fail-closed で塞ぐ。
• 物理的に不可能な状態も拒否: 偏光度 > 1 の Stokes ベクトル、負の透過率、負の強度、n-|m| が奇数などの不正な Zernike 添字。
• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。
• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。
• アルゴリズムの正典(著者・年)と用途は上記ファミリ使い方ガイドに記載。
• poc_emva1288_in_camera_processing — py -3.11 examples/poc_emva1288_in_camera_processing.py
table を入力に取れる)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
sensorchar)emva_pair_statistics · emva_photon_transfer · emva_quantum_efficiency · emva_linearity_error · emva_snr_curve · emva_sensitivity_threshold · emva_dynamic_range · emva_dark_current
*Provenance: sensorchar.py — OPTICS operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*
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