scene op• 資料種類:無 → table(僅由參數決定的運算子 —— 不接受影像或資料輸入)
• 呼叫:import optscene; optscene.sensor_catalog(status: 'str' = None, maker: 'str' = None) -> 'dict'(或 opsoptics.get("sensor_catalog"))
真實感測器的規格表(附 Basler 的 EMVA1288 實測)。
> 以下的詳細說明為原文 —— 摘要與標題已翻譯。
`status` に current / mature / legacy を渡すと絞れる。ディスコンで古すぎるものは
載せていない。新規設計は `status="current"`(Pregius S、2.74 µm 裏面照射)から選ぶ。
ここに載っているのは「カメラ側の値」である。出典が Basler のカメラ実測表なので:
• 解像度はそのカメラが出す画素数で、センサの全有効画素とは限らない
(メーカーは端を切って少し低くすることがある)。
• フレームレートは接続インターフェース(USB3 / GigE / 5GigE / CXP-12)で
変わるので、センサの属性として持たない ―― だからこの表には入れていない。
• QE / ダークノイズ / 飽和容量 / ダイナミックレンジ / 最大 SNR は
カメラの EMVA1288 実測(ace / ace 2 / boost)。センサ単体の理論値では
なく実装込みなので、別のカメラなら少し変わる。
• 画素ピッチ・シャッタ方式・世代はセンサ由来なので、カメラが変わっても動かない。
自社でセンサを作っているカメラメーカーはここに載せられない(Canon / Photron /
Vision Research(Phantom) / Teledyne DALSA / Hamamatsu の一部)。型番から引けず、
カメラのデータシートが唯一の出所だからである。画素ピッチが桁違いのものがあり
(Phantom の高感度機は 28 µm、Pregius S は 2.74 µm)、回折律速に入る F 値も
飽和容量も一桁変わるので、実機の値を直接 sensor_spec に渡すこと。
世代で何が変わるかは飽和容量に出る: Pregius 1st は 31.8 ke- で、2nd(10.4 ke-)の
3 倍。画素を 5.86 µm から 3.45 µm へ小さくした代償である。Pregius S(2.74 µm)は
9.7 ke- で 2nd と同等を保っている(裏面照射)。
Sony 以外(`maker` で引ける)も同じ表から取ってあるので、**同じ測定法で横並び
比較できる**:
• onsemi XGS(3.2 µm)は APS-C / 35 mm の大判が本領。Sony にこの判は無い。
• onsemi PYTHON(4.8 µm)は小型・高速だが、ダークノイズが 11-12 e- と
Pregius の 5 倍。暗い場面では効いてくる。
• Gpixel GMAX(2.5 µm)はダークノイズ 1 e- 級が売り(GMAX2505/2509)。
飽和容量は 4-5 ke- と小さいので、ダイナミックレンジは 70 dB でほぼ同等。
GMAX3265 は 65 MP(9344x7000)で、超高解像度なら選択肢がここしかない。
• ams CMV(5.5 µm)は飽和容量が大きい代わりにダークノイズも 14 e-。
optics 的每個運算子都先檢驗輸入再計算(不讓任何東西無聲通過):
• 單位寫進參數名 —— _mm / _um / _deg / _mrad。把 mm 和 µm 弄混不會當掉,而是給出「看似合理卻是錯的答案」,所以用命名來防。這裡絕不從數值大小去猜單位。
• **字串一律 ValueError** —— float('50') 會成功,於是未解析的設定值會被當成長度混進來(實測:thin_lens('50', '200') 曾回傳看似合理的 66.667 mm)。bool 也按 True == 1 的隱式提升拒絕。
• **complex / masked array 一律 ValueError(僅接受實數槽位;拒絕無聲丟棄虛部或剝掉遮罩)。所有輸入中的 NaN/Inf 一律 ValueError**。
• 逐項點名拒絕除零及其近親:焦距 0、曲率半徑 0、折射率 <= 0、全不透明光闌(全為 0,正規化變成 0/0)、總和 <= 0 的 PSF、S0 = 0 的 Stokes 向量、物體位於前焦點(像在無窮遠)。
• 只有兩個運算子會回傳非有限值,而且都寫進了契約:depth_of_field 在超焦距以外回傳 far_mm = inf(這正是超焦距的定義),gaussian_beam 在束腰處回傳 wavefront_radius_mm = inf(平面波前的曲率半徑)。兩者都同時回傳一個有限的夥伴(far_is_infinite / curvature_per_mm)。**除此之外的無聲 NaN/Inf 都在內部檢出並 ValueError** ——「float64 溢位了」和「答案是無窮大」是兩種不同的主張,不能拿後者的臉去交付前者。
• 尺寸上限:生成網格受 optics.MAX_GRID(4096)限制,傳入的場/PSF/光闌受 optics.MAX_FIELD_ELEMENTS(2^24),ABCD 元件序列受 optics.MAX_SYSTEM_ELEMENTS(1024),Zernike 受 MAX_ZERNIKE_TERMS(512)/ MAX_ZERNIKE_ORDER(40)/ MAX_ZERNIKE_BASIS(2^25)。以 fail-closed 堵住「小參數引發巨大內部配置」的路徑(實測:n_max=40 × 4096² 需要 108 GB)。
• 物理上不可能的狀態同樣拒絕:偏振度 > 1 的 Stokes 向量、負穿透率、負強度、n-|m| 為奇數等非法 Zernike 指標。
• dataset_conventions — 学習データセット規約の知識 — COCO / YOLO / VOC と外観検査での落とし穴
• mv_cameras — 産業用カメラメーカー（センサとの紐付け・ラインスキャン / TDI）
• mv_illumination_practice — 照明の実務知識 — 波長・偏光・点灯方式・外光・安全
• mv_image_sensors — 産業用イメージセンサ（現行品中心）
• virtual_machine_vision — 仮想マシンビジョン — パラメータの洗い出しとオブジェクト模型
• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。
• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。
• 演算法的正典(作者・年份)與用途見上面的族使用指南。
• vision_layout_from_catalog — py -3.11 examples/vision_layout_from_catalog.py
table 作為輸入)abcd_matrix · wavefront_stats · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd · spot_diagram
scene)scene_material · scene_plane · scene_sphere · scene_box · scene_cylinder · surface_defect · surface_finish · random_defects
*Provenance: optscene.py — OPTICS 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*
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