fullseye

sfr_from_edge — OPTICS `imaging` op

データ種: table → pairs
呼び出し: import fullseye as fs; fs.ledger.sfr_from_edge(esf, window, *, correction, ends=1.0, apodize='none') (実装を直接呼ぶなら import edgesfr; edgesfr.sfr_from_edge(esf, window, *, correction, ends=1.0, apodize='none')、台帳から引くなら opsoptics.get("sfr_from_edge"))

使い方

ESF から SFR(エッジから測る MTF)を出す。

esf は :func:edge_spread の返り値(辞書)か、1 px 刻みの 1-D 配列(oversample = 1 とみなす)。エッジの中心(差分の絶対値の最大)から ±window px を切り、両端 ends px の平均を黒/白の基準に正規化し、前進差分で LSF にしてフーリエ変換の絶対値を DC で割る。

window(必須、px): 切り出す半幅。★迷光(裾)は窓の外に居るので、窓を狭くするほど SFR から見えなくなる。 correction(必須): 標本化が作る sinc の割り戻し。 "none" — 割り戻さない(離散の段差を離散の PSF で畳んだ像なら前進差分が離散 LSF そのもので、これが正しい)。 "derivative" — 連続のエッジを点で標本した ESF の前進差分は幅 Δ の箱で LSF を均すので sinc(fΔ) で割る。 "derivative+bin" — :func:edge_spread の升(幅 Δ)の平均がもう 1 つの箱なので sinc(fΔ)² で割る。 apodize: "none" か "hamming"(ISO 12233:2017 の LSF の窓)。

返り値 (n, 2) の pairs: 列 0 = 周波数 [cyc/px] (エッジに垂直)、列 1 = SFR。0 〜 min(1.0, 0.5/Δ) cyc/px (升の刻み Δ の Nyquist まで、ただし画素の Nyquist の 2 倍 = 1 cyc/px で打ち切る。その先は sinc の割り戻しが暴れる)。

Raises ValueError: esf が空・NaN / window が正の有限でない・ESF の長さを越える / ends が window 以上 / correction・apodize が一覧に無い / 黒と白の基準が等しい(エッジが無い)。

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-

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

背景知識ガイド(この op の手前にある物理・規約)

measurement_uncertainty — 計測の不確かさと校正の知識 — 「測れている」を主張するために
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）
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

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)

poc_pixel_shift — py -3.11 examples/poc_pixel_shift.py
poc_veiling_glare — py -3.11 examples/poc_veiling_glare.py

型が繋がる次の op(`pairs` を入力に取れる)

mtf50 · energy_to_photons · spectral_product · spectral_integral · spectral_stats · kubelka_munk_reflectance · hyperspectral_capture · film_thickness_fft

同カテゴリ(`imaging`)

psf_to_mtf · mtf_diffraction · wavefront_stats · edge_spread · mtf50 · veiling_glare_index

Provenance: edgesfr.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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