fullseye

lens_file_read — OPTICS `lensfile` 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.lens_file_read(source=None, allow_partial: 'bool' = False, glass_dir=None) -> 'dict' (実装を直接呼ぶなら import lensfile; lensfile.lens_file_read(source=None, allow_partial: 'bool' = False, glass_dir=None) -> 'dict'、台帳から引くなら opsoptics.get("lens_file_read"))

使い方

.zmx の逐次レンズ処方を Fullseye の処方として読む(table)。

source is a file path, the file’s text, its bytes, or None for the bundled example :data:ZMX_EXAMPLE (a Cooke triplet, f ≈ 50 mm, f/5). Encodings: UTF-16 with a byte-order mark (what current design programs save), UTF-16 without one (detected from the NUL pattern), UTF-8 and Latin-1. glass_dir (or the environment variable FULLSEYE_GLASS_DIR) is a directory of .agf glass catalogues searched before the built-in material table. allow_partial admits the approximations listed in the module help and marks the result approximate=True; without it they are refused.

Returns {"system", "name", "notes", "unit", "aperture", "field_type", "fields", "wavelengths", "primary", "surfaces", "solves", "approximate", "encoding", "source", "report"}: system is a ready raytrace.lens_system at the primary wavelength (field 0 — pick a field with :func:lens_file_system), fields are {"x", "y", "weight", "field"} with field the radial value raytrace takes (degrees or mm), surfaces is the file-level model (curvatures in 1/mm, signed thicknesses as the file stores them, glasses, apertures, solves) that :func:lens_file_write writes back, and report classifies every keyword as read / ignored / unsupported (see :func:lens_file_report).

A file with an MNUM table (more than one configuration) is read into the active configuration plus system["configurations"], a list with one sparse override dict per configuration (see lensconfig); the result also carries n_configurations and active_configuration (0-based).

A file with COORDBRK surfaces is read into a raytrace3d.noncoaxial_system (noncoaxial is True, system is that table, each field’s field is the pair (x, y), pupil holds the entrance-pupil radius, stop radius and effective focal length found with real axial rays, surface_records[j] the tracer records of file surface j); the conventions are in the module help.

Example::

p = lens_file_read("triplet.zmx")
RT.paraxial_trace(p["system"])["efl"]
sysf = lens_file_system(p, field_index=2)       # the 20-degree field
RT.spot_stats(sysf)
q = lens_file_read("folded.zmx")                # tilts / decentres: a non-coaxial system
raytrace3d.noncoaxial_spot(lens_file_system(q, field_index=1))["rms_radius"]

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

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)

lensfile_tolerance_worst_mtf — py -3.11 examples/lensfile_tolerance_worst_mtf.py
optical_design_metrics — py -3.11 examples/optical_design_metrics.py
poc_lens_file_roundtrip — py -3.11 examples/poc_lens_file_roundtrip.py
poc_lens_solves_afocal — py -3.11 examples/poc_lens_solves_afocal.py
poc_zmx_public_verify — py -3.11 examples/poc_zmx_public_verify.py
poc_zoom_configurations — py -3.11 examples/poc_zoom_configurations.py

型が繋がる次の op(`table` を入力に取れる)

abcd_matrix · wavefront_stats · sfr_from_edge · paraxial_trace · seidel_coefficients · spot_stats · tolerance_analysis · wavefront_from_opd

同カテゴリ(`lensfile`)

lens_file_system · lens_file_write · lens_file_report

Provenance: lensfile.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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