illumination op• データ種: table → table
• 呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.solid_angle_brightness(light, view_na=0.1, slopes_deg=(0.0, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0), slope_azimuth_deg=0.0, roughness_deg=0.0, n_samples=4096, seed=0) (実装を直接呼ぶなら import illumdesign; illumdesign.solid_angle_brightness(light, view_na=0.1, slopes_deg=(0.0, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0), slope_azimuth_deg=0.0, roughness_deg=0.0, n_samples=4096, seed=0)、台帳から引くなら opsoptics.get("solid_angle_brightness"))
滑らかな、または粗い鏡面の微小面の傾きに対する明るさ(table)。
> 以下の詳細説明は原文のままです —— 要約と見出しは訳出済み。
For each facet slope θ in *slopes_deg* (tilted toward *slope_azimuth_deg*; a negative slope tilts the other way) the camera (object-side NA *view_na*, half-angle β = asin NA, on the +z axis) records the share of its pupil that sees the mirrored illumination cone of *light* (solid_angle_light, half-angle α, axis tilt ψ):
• closed_form — the intersection of two spherical caps (half-angles α and β, centres d apart; d = 2θ for an on-axis cone) divided by the cap of the pupil: exact for a mirror facet when the pupil is weighted by solid angle. With *roughness_deg* σ > 0 the same closed form averaged over the Gaussian micro-facet tilts on a fine midpoint grid around the cone (deterministic: no sampling noise);
• numeric — *n_samples* rays over the narrower of the two cones (the pupil disc, uniform in direction cosines = the projected-solid-angle weighting of a lens, when α ≥ β; the source cap, each direction mirrored into the view space and weighted by its cosine, when α < β), each mirrored by the facet; with *roughness_deg* σ > 0 each ray meets a micro-facet tilted by a Gaussian slope (σ per axis, seeded by *seed*):
the satin / blasted surface on which the boundary smears out.
Returns {"rows": [{slope_deg, closed_form, numeric, centre_distance_deg}], ...}. At σ = 0 the two columns differ only by the pupil weighting (O(β²)) and the quadrature. Brightness is relative to source radiance × Fresnel reflectance (1 = the whole pupil lit).
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。
• mv_illumination_practice — 照明の実務知識 — 波長・偏光・点灯方式・外光・安全
• 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_illumination_cone_vs_na — py -3.11 examples/poc_illumination_cone_vs_na.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
illumination)light_source · irradiance_map · illumination_uniformity · defect_contrast · lighting_sweep · illumination_design · solid_angle_light · solid_angle_boundaries
*Provenance: illumdesign.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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