LensBench

外观

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在 Python 里用 LensBench ​

在 Python 脚本里调同一套计算：打开一个镜头，调用操作数、算表达式、取分析数据、出图、改设计。写法是 numpy 风格。 通常让 AI 写脚本：脚本放在设计文件旁边的 scripts/ 里，结果（图、表）写到 reports/，在桌面端左边浏览器底下的 「脚本和产物」里看（见桌面端「脚本和产物」）。

python
import numpy as np
from lensbench.workspace import Lens

L = Lens("cooke.lens")            # 或 Lens(text="…")
L.effl()                          # 50.0214
h = np.linspace(0, 1, 21)
r = L.rsce(ring=3, hy=h)          # 21 个视场的 RMS 弥散斑（mm），numpy 数组
L.calc("max(RSCE(ring=3, Hy=0:0.25:1))")   # 与 lb calc 相同

运行脚本要一个装了 LensBench 的 Python（从源码安装的开发环境）。安装包里的程序是编译好的，暂时不能在你自己的 Python / Jupyter 里 import lensbench，桌面端里也还不能运行脚本——之后提供：第一次用时联网下载运行环境（带 numpy 与 LensBench 库）。在那之前， 要算的东西让 AI 客户端经 MCP 直接调命令算（不用写脚本），或者用命令行 lb calc。

操作数是小写方法 ​

每个操作数（操作数参考）都是 Lens 的一个小写方法，参数名同参考文档、不分大小写：

写法说明
L.effl()、L.effl(wave=1)一个数（float）
L.ctva(3)、L.reay(L.image, hy=1, py=1)第一个位置参数同 op 行（面号等）；L.image 是像面面号
L.rsce(ring=3, hy=np.linspace(0, 1, 11))参数是数组时逐个展开，返回数组（多个数组参数要等长）
L.mnct((1, 6))面号范围参数写成 (lo, hi)，返回各面的值

值用操作数自己的单位（长度 mm、波前 λ、角度 °、畸变 %）。与评价函数里的 op 行、表达式里的调用是同一个实现，数值逐位相同； 只有带面号范围的边界操作数（mnct 等）例外：这里返回各面的值，op 行里按 Zemax 合成一个数（目标 + 各面超限量之和）。

表达式、分析数据、出图 ​

python
L.calc("EFFL(wave=1) - EFFL(wave=3)")       # 表达式（写法见 optimization.md「表达式」），一个数或数组
d = L.analysis("mtf")                        # 图的原始数据（与桌面端、lb plot 同一份）：dict
d = L.analysis("rms_field", num=11)          # 选项写法同 view 语句
L.plot("spot", out="spot.png")               # LensBench 的出图样式与图框，返回结果（.evidence 是证据 id）
L.plot("mtf", out="mtf.pdf", max_freq="100/mm")   # 有量纲的选项带单位

改设计一律走命令 ​

python
L.set(3, R=-21.5, T=4)            # 改第 3 面：只动这两个数，注释和排版不变
L.set("IMA", R=-60)
L.run("vary", refs=["R1", "R2"])  # 任何命令：名字同 lb（连字符换成下划线），参数同命令参考
L.run("optimize", cycles=20, dry_run=True).text
L.undo()
L.save("cooke_v2.lens")
print(L.text)

和命令行、桌面端、AI 用的是同一套命令：引入错误的修改会被拒绝（抛 LensError，消息就是命令给的原因与提示）， 可以撤销。

和 MATLAB 的对照 ​

MATLABLensBench（Python）
h = linspace(0, 1, 21);h = np.linspace(0, 1, 21)
r = rsce(lens, h);r = L.rsce(hy=h)
max(r)、mean(r)r.max()、r.mean()（numpy）
plot(h, r*1000)matplotlib.pyplot.plot(h, r * 1000)，或用 L.plot(...) 出 LensBench 样式的图

脚本放哪、结果在哪看 ​

都在设计文件旁边：scripts/ 放脚本，reports/ 放产物（lb plot、素材包等命令出的文件本来就默认写在这里）。在设计文件所在的 目录里运行脚本（python scripts/field_rms.py），脚本里的相对路径就按这个目录算，结果落进 reports/：

python
# scripts/field_rms.py：各视场的 RMS 弥散斑，写成表和图
import numpy as np
from lensbench.workspace import Lens

L = Lens("cooke_triplet.lens")
h = np.linspace(0, 1, 21)
r = L.rsce(ring=3, hy=h) * 1000                  # µm
np.savetxt("reports/field_rms.csv", np.column_stack([h, r]), delimiter=",",
           header="hy,rms_um", comments="")
L.plot("spot", out="reports/spot.png")

桌面端左边浏览器最底下的「脚本和产物」列出这两个目录里的文件（展开着时每 5 秒刷新，新写的文件自己出现），单击在「产物」窗口里看 图片、表格与文本，脚本按 Python 着色；svg、pdf 用默认程序打开。

用 Python 写的自定义操作数（.lens 里能直接用）在后续版本里提供。