illumination op• データ種: なし → table(引数だけで決まる op —— 画像やデータの入力を取らない)
• 呼び出し: import illumdesign; illumdesign.light_source(kind='ring', radius_mm=60.0, height_mm=100.0, n=24, tilt_deg=None, length_mm=100.0, intensity=1.0, cos_exponent=1.0, position=None, emitters=None, directions=None) (または opsoptics.get("light_source"))
標準的なマシンビジョン照明ファミリの発光点集合(`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。
*kind*:
• `"point" — one emitter at *position* (default (0, 0, height_mm)`)
pointing straight down.
• `"ring"` — *n* emitters on a circle of *radius_mm* at *height_mm*,
each tilted toward the axis by *tilt_deg* (default: aimed at the origin,
so the ring's elevation angle is `atan(height/radius)`; low
height/radius = dark field, high = bright field).
• `"bar"` — *n* emitters along a line of *length_mm* parallel to x at
`y = radius_mm, z = height_mm`, aimed at the origin line.
• `"dome"` — *n* emitters spread over a hemisphere of *radius_mm*
(Fibonacci lattice, zenith angles 20°–85°), each pointing at the centre:
the diffuse, shadow-free illumination of a dome light.
• `"coaxial"` — a disc of *n* emitters of radius *radius_mm* at
*height_mm* pointing down: the diffuse area source a beam splitter folds
onto the viewing axis. Put it at the camera height with a radius of at
least twice the part size, so that every point of a flat glossy part
sees the source in its mirror direction (a *small* source at the camera
gives one bright spot, not a field-wide glare). The dict carries an
`area record so :func:defect_contrast` takes the specular glare from
the disc's uniform radiance `L = n I0/(π r²)` by a mirror-hit test
instead of a point sum that cannot resolve a narrow lobe.
• `"backlight" — *n* × *n* emitters on a square of side 2·radius_mm`
at `z = −height_mm` pointing up: the part is seen in silhouette.
• `"custom"` — *emitters* (N,3) and *directions* (N,3) given explicitly.
*intensity* is the radiant intensity of one emitter on its axis (arbitrary
units), *cos_exponent* the Lambertian order of its angular distribution
(1 = ideal Lambertian LED; ~2–4 for a lensed LED with a narrower beam).
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。
• illumination_design_demo — py -3.11 examples/illumination_design_demo.py
• virtual_machine_vision — py -3.11 examples/virtual_machine_vision.py
table を入力に取れる)abcd_matrix · wavefront_stats · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd · spot_diagram
illumination)irradiance_map · illumination_uniformity · defect_contrast · lighting_sweep · illumination_design
*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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