shape_from_polarization op• 데이터 종류: polsweep → table
• 호출: import fullseye as fs; fs.ledger.sfp_normals(sweep, refractive_index=1.5, model='specular', angles_deg=(0.0, 45.0, 90.0, 135.0), violation_tol=0.05, out_of_range='invalid')(구현을 직접 호출하려면 import sfpolar; sfpolar.sfp_normals(sweep, refractive_index=1.5, model='specular', angles_deg=(0.0, 45.0, 90.0, 135.0), violation_tol=0.05, out_of_range='invalid'), 원장에서 가져오려면 opsoptics.get("sfp_normals"))
편광 영상에서 화소별 면 법선 후보 집합을 명시적으로 반환 — 확산 2개, 정반사 4개(천정 2 × 방위 2) (table).
> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.
*sweep* is an (N, H, W) stack through linear analysers at *angles_deg* (the polsweep sort; optics.polarization_demosaic gives it from a raw mosaic). Per pixel the sinusoid I(t) = a0 + a1 cos 2t + a2 sin 2t is fitted (the same least-squares fit as specularity.polarization_dolp_map), giving DoLP = hypot(a1, a2)/a0 and AoLP = 0.5 atan2(a2, a1); then dolp_to_zenith and aolp_to_azimuth give the zenith and azimuth candidates.
A fitted minimum below zero (modulation above the mean, DoLP > 1) is impossible for light. Near Brewster's angle the true minimum is ~0, so sensor noise pushes it slightly negative; *violation_tol* is the largest excess DoLP - 1 that is read as noise (DoLP clipped to 1). A larger excess marks the pixel invalid — the frames do not match *angles_deg*, or the pixel saw something other than a polariser sweep. Such a pixel is reported in violation, never silently clipped. (specularity.polarization_dolp_map refuses the whole image instead; a shape map with one hot pixel is still a shape map, so here the decision is per pixel and sfp_disambiguate refuses invalid pixels inside its mask by default.)
*out_of_range*: a DoLP that no zenith produces (diffuse model, above (n^2-1)/(n^2+1)) makes the pixel "invalid" (default) or is "clamp"-ed to the reachable limit and kept, flagged in clamped.
Returns a dict (a table, marked kind == "sfp_candidates"):
• candidates (K, H, W, 3) unit normals; specular order is [low zenith & azimuth 0, low & azimuth 1, high & azimuth 0, high & azimuth 1], diffuse [azimuth 0, azimuth 1]. Zero vectors at invalid pixels (see valid) — never NaN, never a made-up unit normal.
• zenith_deg (1|2, H, W), azimuth_deg (2, H, W), dolp, aolp_deg, intensity (S0) (H, W).
• n_distinct (H, W) — how many genuinely different normals the pixel admits: 4 (specular), 2 at Brewster's angle or for the diffuse model, 0 where nothing fits or the pixel is dark.
• valid (H, W) bool — lit, physically possible and invertible; violation / clamped (H, W) bool — why a pixel is suspect.
• model, refractive_index, brewster_deg.
Nothing here chooses among the candidates; a single "best" normal map returned at this stage would be a guess dressed as a measurement.
Raises ValueError: not an (N, H, W) stack of >= 3 finite non-negative frames; angles that do not match or do not determine the fit; *violation_tol* outside [0, 1]; index not > 1; unknown *model* / *out_of_range*.
optics 의 모든 연산자는 입력을 검증한 뒤에 계산합니다(조용히 통과시키지 않습니다):
• 단위는 인자 이름에 넣습니다 — _mm / _um / _deg / _mrad. mm 와 µm 를 혼동하면 crash 가 아니라 「그럴듯하게 틀린 답」이 나오므로 이름으로 막습니다. 크기로 단위를 추측하는 처리는 일절 하지 않습니다.
• 문자열은 ValueError —— float('50') 은 성공하므로 파싱되지 않은 설정값이 길이로 통과해 버립니다(실측: thin_lens('50', '200') 이 그럴듯한 66.667 mm 를 돌려주고 있었습니다). bool 도 True == 1 의 암묵 승격으로 보고 거부합니다.
• complex / masked array 는 ValueError(실수 슬롯만. 허수부의 무언 절삭·마스크 벗기기를 거부).NaN/Inf 는 모든 입력에서 ValueError.
• 0 나눗셈과 그 친척들을 이름을 들어 거부: 초점거리 0, 곡률반경 0, 굴절률 <= 0, 불투명한 조리개(전부 0 이라 정규화가 0/0), 총합 <= 0 인 PSF, S0 = 0 인 스토크스 벡터, 물체가 앞쪽 초점에 있는 경우(상이 무한대).
• 비유한 값을 돌려주는 것은 2 개 연산자뿐이며, 둘 다 계약으로 명시: depth_of_field 의 과초점거리 너머 far_mm = inf(그것이 과초점거리의 정의)와 gaussian_beam 의 허리에서의 wavefront_radius_mm = inf(평면 파면의 곡률반경). 둘 다 유한한 짝(far_is_infinite / curvature_per_mm)을 함께 돌려줍니다. 그 밖의 무언 NaN/Inf 는 내부에서 검출해 ValueError —— 「float64 가 넘쳤다」와 「답이 무한대다」는 다른 주장이므로, 후자의 얼굴로 전자를 돌려주지 않습니다.
• 크기 상한: 생성 격자는 optics.MAX_GRID(4096), 넘겨받은 필드/PSF/조리개는 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24), ABCD 소자열은 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024), Zernike 는 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25). 작은 인자에서 거대한 내부 할당이 일어나는 경로(실측: n_max=40 × 4096² 로 108 GB)를 fail-closed 로 막습니다.
• 물리적으로 불가능한 상태도 거부: 편광도 > 1 인 스토크스 벡터, 음의 투과율, 음의 강도, n-|m| 이 홀수인 잘못된 Zernike 첨자 등.
• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.
• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.
• 알고리즘의 정전(저자·연도)과 용도는 위의 패밀리 사용 가이드에 적혀 있습니다.
• poc_shape_from_polarization — py -3.11 examples/poc_shape_from_polarization.py
table 를 입력으로 받는 것)abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd
shape_from_polarization)sfp_dolp_model · dolp_to_zenith · aolp_to_azimuth · sfp_render · sfp_disambiguate · sfp_estimate_index · sfp_height
*Provenance: sfpolar.py — OPTICS 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*
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