moire_align op• Datenarten: keine → image2d (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.moire_overlay_image(shape=(256, 1024), pixel_um=0.5, p_mask_um=2.0, p_wafer_um=2.04, shift_nm=0.0, layout='single', profile='square', duty=0.5, blur_sigma_um=1.5, gap_um=0.0, wavelength_um=None, drift_nm=0.0, illum_gradient=0.0, noise_sigma=0.0, seed=0, moving='wafer', n_harmonics=15, allow_aliasing=False, with_mask=True) (die Implementierung direkt: import moirealign; moirealign.moire_overlay_image(shape=(256, 1024), pixel_um=0.5, p_mask_um=2.0, p_wafer_um=2.04, shift_nm=0.0, layout='single', profile='square', duty=0.5, blur_sigma_um=1.5, gap_um=0.0, wavelength_um=None, drift_nm=0.0, illum_gradient=0.0, noise_sigma=0.0, seed=0, moving='wafer', n_harmonics=15, allow_aliasing=False, with_mask=True); aus dem Register: opsoptics.get("moire_overlay_image"))
Synthetisiert das Kamerabild zweier überlagerter Gitter (einer Justiermarke).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
像 = [マークの強度(マスクの格子の像 × ウェハの格子の反射率)] をガウスのぼけ(MTF exp(−2π²σ²f²))と画素の積分(sinc)で撮ったもの。格子はフーリエ級数で持つので、ぼけと画素は閉形式(打ち切りの誤差は n_harmonics と項の大きさの床 1e-12 だけ)。ギャップ gap_um > 0 ではマスクの像を moire_talbot_gap と同じく optics.angular_spectrum_propagate で伝搬する(0/1 の格子だけ、波長 wavelength_um が要る —— ギャップが 0 なら使わない)。ぼけが格子のピッチを潰すので、像に残るのは差の周波数の縞(モアレ)だけになる —— これが位置合わせのマークの要点。
layout:
"single" 全面が 1 対(マスク p_m、ウェハ p_w)、線は縦、x のずれを読む。
"differential" 上半分 = 対 A(p_m, p_w)、下半分 = 対 B(ピッチを入れ替え)。ずれで 2 つの縞は逆に動き、
マーク全体の流れ(drift_nm)では同じ向きに動く。
"quad" 4 象限: 左上 A_x、右上 B_x、左下 A_y、右下 B_y(下は線が横で y のずれ)。
shift_nm と drift_nm は (x, y) の組でもよい。
with_mask=False はマスクを外してウェハの格子だけを撮った直接の像(比べ手の相互相関に使う。ピッチ 2 µm の格子はぼけで消えて一様な灰色になる —— 直接の像ではずれが見えない、を示す)。縞の周期の検査はしない。shift_nm は moving(既定 "wafer")の格子のずれ。drift_nm はマーク全体(2 枚とも)がカメラに対して動いた量。illum_gradient は視野の端から端までの照明の傾き(相対、x と y に同じ量)、noise_sigma は加える白色ガウス雑音の標準偏差(強度の単位。0/1 の格子 2 枚で平均は 0.25)。
Raises ValueError: 同じピッチ、縞の周期が 2 画素未満(ナイキスト超え)、区画に縞が 1 周期も入らない、ぼけで消えきらない格子の周波数がナイキストを超える(allow_aliasing=True で許す —— 実際のカメラでは折り返して縞に混ざる)、ギャップがあるのに profile が "sine"、綴り違い、形が小さすぎる。
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_moire_alignment — py -3.11 examples/poc_moire_alignment.py
• poc_moire_screen — py -3.11 examples/poc_moire_screen.py
image2d als Eingabe)fraunhofer_pattern · pupil_psf · pupil_blur · psf_to_mtf · edge_spread · veiling_glare_index · emva_pair_statistics · emva_defect_pixels
moire_align)moire_magnification · moire_talbot_gap · moire_phase · moire_phase_to_shift · moire_differential_shift · moire_mark_read · moire_phase_crlb
*Provenance: moirealign.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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