spectral op• Datenarten: keine → pairs (ein Operator, der allein durch seine Argumente bestimmt ist — er nimmt kein Bild und keine Daten entgegen)
• Aufruf: import fullseye as fs; fs.ledger.spectral_reflectance_from_material(material='NUT_KERNEL', particle_um=None, thickness_mm=10.0, background_reflectance=0.05, water_fraction=None, carbon_black_fraction=0.0, internal_reflectance=0.6, wl_min_nm=900.0, wl_max_nm=2500.0, n_points=321) (die Implementierung direkt: import spectralrad; spectralrad.spectral_reflectance_from_material(material='NUT_KERNEL', particle_um=None, thickness_mm=10.0, background_reflectance=0.05, water_fraction=None, carbon_black_fraction=0.0, internal_reflectance=0.6, wl_min_nm=900.0, wl_max_nm=2500.0, n_points=321); aus dem Register: opsoptics.get("spectral_reflectance_from_material"))
Diffuses Reflexionsspektrum eines Korns oder Bruchstücks aus den Nahinfrarot-Absorptionsbanden der Materialtabelle (Seite des Objekts).
> Die ausführliche Beschreibung unten ist der Originaltext — Zusammenfassung und Überschriften sind übersetzt.
1. α(λ) = materials.material_nir_absorption(帯の重ね合わせ、水は表の Hale & Querry) + カーボンブラック(materials.carbon_black_absorption、*carbon_black_fraction* 質量分率)。
2. S = S_ref · (d_ref / *particle_um*)(散乱は粒径に反比例、S_ref と d_ref は材料の表の値)。
3. 層の拡散反射 R_KM = kubelka_munk_reflectance(既定は厚さ 10 mm の粒が *background_reflectance* の上に載る —— 薄い破片ほどベルトが透ける。None なら無限厚で、背景は効かない)。
4. 界面: Saunderson (1942) の補正 R = r_s + (1 − r_s)(1 − r_i) R_KM / (1 − r_i R_KM)、r_s = ((n − 1)/(n + 1))²(表の n_nir の垂直入射 Fresnel)、r_i = *internal_reflectance* (中から見た拡散光の内部反射、0.4〜0.6 が典型)。鏡面の光沢は波長に平坦なので、黒い樹脂でも 4〜5 % の平らな反射が残り、帯の形が消える。
返り値: pairs(λ nm, R)。粒が粗い・厚いほど暗く帯が深く、細かいほど明るく浅い(Kubelka–Munk の S 依存)。
出典: Kubelka (1948)、J. L. Saunderson, J. Opt. Soc. Am. 32, 727 (1942)、帯の表は materials.NIR_BAND_MODELS の注。
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_hyperspectral_foreign_matter — py -3.11 examples/poc_hyperspectral_foreign_matter.py
pairs als Eingabe)mtf50 · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral · spectral_stats · kubelka_munk_reflectance · hyperspectral_capture · film_thickness_fft
spectral)blackbody_spectrum · cie_illuminant_a · led_spectrum · bandpass_spectrum · silicon_photodiode_qe · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral
*Provenance: spectralrad.py — OPTICS Operator-Registry. Diese Notiz wird von tools/opdocs.py md erzeugt (nicht von Hand bearbeiten).*
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