fullseye

finish_catalog — OPTICS finish 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 fullseye as fs; fs.ledger.finish_catalog() -> 'dict' (実装を直接呼ぶなら import metalfinish; metalfinish.finish_catalog() -> 'dict'、台帳から引くなら opsoptics.get("finish_catalog"))

使い方

仕上げ名 → 既定パラメータの表(αx, αy, grain)。

値は設計値であって実測の Ra ではない ―― そこは正直に。粗さの順序 (鏡面研磨 < ヘアライン < 交差目 < 梨地)が意味を持つ量。

引数は無い。返り値は {仕上げ名: {"alpha_x", "alpha_y", "grain"}} の dict で、 キーは FINISHES = linear(ヘアライン)/ circular(旋盤の同心目)/ radial(放射目)/ crosshatch(交差目)/ random(梨地・ブラスト)の 5 つ。

• alpha_x: 筋方向の異方性ローブ幅(無次元、Ward 型 BRDF の α)。
• alpha_y: 筋と直交する方向のローブ幅。alpha_x > alpha_y が「筋に沿って ハイライトが伸びる」異方性で、random だけ等方(両方 0.16)。
• grain: 微小凹凸(法線の乱れ)の強さ、無次元。
• 返り値は内部表の複製なので、書き換えても以後の scene_material / finish_shade には影響しない。

scene_material(kind="conductor", finish=...) はここから alpha_x / alpha_y を引いて材質に埋め、micro_normals / tangent_field / finish_shade が同じ名前で筋の向きとローブを作る。手元の Ra を反映したい ときは、この表を参考に scene_material の roughness_um を別途与える (そちらは Rq [µm] で鏡面割合が決まる)。

ファミリ共通の入力契約(fail-closed)

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。

詳しい使い方ガイド

• optics_imaging ファミリ ガイド

参考(サンプルデータ・文献)

• 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。

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

• machined_metal_and_materials — py -3.11 examples/machined_metal_and_materials.py

型が繋がる次の op(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

同カテゴリ(finish)

tangent_field · micro_normals · blast_normals · finish_shade

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Provenance: metalfinish.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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