spectral op• 資料種類:pairs → table
• 呼叫: import fullseye as fs; fs.ledger.hyperspectral_capture(reflectance, band_centers_nm=(950.0, 960.0, 970.0, 980.0, 990.0, 1000.0, 1010.0, 1020.0, 1030.0, 1040.0, 1050.0, 1060.0, 1070.0, 1080.0, 1090.0, 1100.0, 1110.0, 1120.0, 1130.0, 1140.0, 1150.0, 1160.0, 1170.0, 1180.0, 1190.0, 1200.0, 1210.0, 1220.0, 1230.0, 1240.0, 1250.0, 1260.0, 1270.0, 1280.0, 1290.0, 1300.0, 1310.0, 1320.0, 1330.0, 1340.0, 1350.0, 1360.0, 1370.0, 1380.0, 1390.0, 1400.0, 1410.0, 1420.0, 1430.0, 1440.0, 1450.0, 1460.0, 1470.0, 1480.0, 1490.0, 1500.0, 1510.0, 1520.0, 1530.0, 1540.0, 1550.0, 1560.0, 1570.0, 1580.0, 1590.0, 1600.0, 1610.0, 1620.0, 1630.0, 1640.0, 1650.0), band_fwhm_nm=10.0, source_temperature_k=3000.0, irradiance_w_m2=10000.0, f_number=2.0, pixel_um=25.0, exposure_s=0.001, optics_material='SILICA', optics_thickness_mm=None, qe_cutoff_nm=1700.0, read_noise_e=30.0, dark_e=0.0)(要直接呼叫實作,import spectralrad; spectralrad.hyperspectral_capture(reflectance, band_centers_nm=(950.0, 960.0, 970.0, 980.0, 990.0, 1000.0, 1010.0, 1020.0, 1030.0, 1040.0, 1050.0, 1060.0, 1070.0, 1080.0, 1090.0, 1100.0, 1110.0, 1120.0, 1130.0, 1140.0, 1150.0, 1160.0, 1170.0, 1180.0, 1190.0, 1200.0, 1210.0, 1220.0, 1230.0, 1240.0, 1250.0, 1260.0, 1270.0, 1280.0, 1290.0, 1300.0, 1310.0, 1320.0, 1330.0, 1340.0, 1350.0, 1360.0, 1370.0, 1380.0, 1390.0, 1400.0, 1410.0, 1420.0, 1430.0, 1440.0, 1450.0, 1460.0, 1470.0, 1480.0, 1490.0, 1500.0, 1510.0, 1520.0, 1530.0, 1540.0, 1550.0, 1560.0, 1570.0, 1580.0, 1590.0, 1600.0, 1610.0, 1620.0, 1630.0, 1640.0, 1650.0), band_fwhm_nm=10.0, source_temperature_k=3000.0, irradiance_w_m2=10000.0, f_number=2.0, pixel_um=25.0, exposure_s=0.001, optics_material='SILICA', optics_thickness_mm=None, qe_cutoff_nm=1700.0, read_noise_e=30.0, dark_e=0.0);從台帳取用則 opsoptics.get("hyperspectral_capture"))
一條反射光譜經鹵素燈 × 光學系統 × 波段 × InGaAs 成像時各波段的電子數與雜訊。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
電子数 = hyperspectral_band_weights @ R、雑音 σ = √(電子数 + 暗電流 + 読出し²) (ショット雑音 + 暗電流のショット + 読出し、EMVA 1288 の線形モデル)。決定的(雑音の大きさを返し、乱数は引かない)—— 画像に雑音を載せるのは hyperspectral_capture_cube。
*reflectance* は pairs(λ nm, R)。返り値: dict(band_centers_nm, electrons, noise_e, snr, white_electrons(R = 1 の白板で同じ設定の電子数 = 平場補正の分母))。
optics 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):
• 單位寫進參數名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不會當掉,而是給出「看似合理卻是錯的答案」,所以用命名來防。這裡絕不從數值大小去猜單位。
• 字串一律 ValueError —— float('50') 會成功,於是未解析的設定值會被當成長度混進來(實測:thin_lens('50', '200') 曾回傳看似合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隱式提升拒絕。
• complex / masked array 一律 ValueError(僅接受實數槽位;拒絕無聲丟棄虛部或剝掉遮罩)。所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError。
• 逐項點名拒絕除零及其近親:焦距 0、曲率半徑 0、折射率 <= 0、全不透明光闌(全為 0,正規化變成 0/0)、總和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 向量、物體位於前焦點(像在無窮遠)。
• 只有兩個運算子會回傳非有限值,而且都寫進了契約:depth_of_field 在超焦距以外回傳 far_mm = inf(這正是超焦距的定義),gaussian_beam 在束腰處回傳 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半徑)。兩者都同時回傳一個有限的夥伴(far_is_infinite / curvature_per_mm)。除此之外的無聲 NaN/Inf 都在內部檢出並 ValueError ——「float64 溢位了」和「答案是無窮大」是兩種不同的主張,不能拿後者的臉去交付前者。
• 尺寸上限:生成網格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,傳入的場/PSF/光闌受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小參數引發巨大內部配置」的路徑(實測:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的狀態同樣拒絕:偏振度 > 1 的 Stokes 向量、負穿透率、負強度、n-|m| 為奇數等非法 Zernike 指標。
• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。
• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。
• 演算法的正典(作者、年份)與用途見上面的族使用指南。
• poc_hyperspectral_foreign_matter — py -3.11 examples/poc_hyperspectral_foreign_matter.py
table 作為輸入)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
spectral)blackbody_spectrum · cie_illuminant_a · led_spectrum · bandpass_spectrum · silicon_photodiode_qe · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral
*Provenance: spectralrad.py — OPTICS 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*
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