sensorchar op• データ種: image2d × image2d → table
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.emva_noise_whiteness(y0, y1, y2=None, z_limit=5.0) (実装を直接呼ぶなら import sensorchar; sensorchar.emva_noise_whiteness(y0, y1, y2=None, z_limit=5.0)、台帳から引くなら opsoptics.get("emva_noise_whiteness"))
時間雑音は画素間で独立か(Linear 1.2 節の前提 3)、続けて撮った画像の間で独立か(Linear・General の前提 3)。
★規格は前提を書く(「前処理がこの条件を壊すなら Release 4 Linear は使えない。典型は debayer・雑音除去・輪郭強調」)が、確かめ方の数は定義していない。ここの数はこの族の検査で、規格の数ではない。同じ露光の 2 枚の差 d = y0 − y1(固定パターンが消え、時間雑音だけが残る)の隣の画素との相関 ρ_h = ⟨d[m][n] d[m][n+1]⟩/⟨d²⟩、ρ_v(縦)、斜め ρ_d(2 方向の平均)。白い雑音では 0 で、標準偏差は約 1/√n なので z = ρ √n を返す。2 × 2 にまとめた和の分散比 VR = var(和)/(4 var(d)) = 1 + ρ_h + ρ_v + ρ_d は、平滑化(雑音除去)で 1 を越え、輪郭強調で 1 を割る。*y2*(3 枚目、y1 の次の画像)を渡すと、var(y0 − y2)/var(y0 − y1) − 1 = 1 枚おきの画像の相関 ρ_t を返す(1 次の再帰の時間フィルタ y_t = α x_t + (1 − α) y_{t−1} なら ρ_t = 1 − α。独立なら 0、z は √n/√3 で割る近似)。
返り値 {"rho_h", "rho_v", "rho_d", "z_h", "z_v", "z_d", "variance_ratio_2x2", "rho_t", "z_t", "white", "z_limit", "n"} (white は |z| がすべて *z_limit* 未満)。
Raises ValueError: 2-D でない / 形が違う / 4 × 4 未満 / 差がすべて 0(雑音が無い)/ z_limit が正でない。
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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