numpy配列同士の計算が過大・過小な結果を返す

Question

前提・実現したいこと

numpy同士の計算で原理的に-1から1の間にまとめられる指数を算出しようとしているのですが、
なぜか想定される範囲から値がはみ出てしまいます。
正規化植生指数【リンク】：ndvi = (ir-red)/(ir+red)

おそらく内部で計算が発散しているのが原因だと思うのですが、正しく出力する方法はございますでしょうか

該当のソースコード

########## 計算対象配列の確認
print('ir.shape:{}, red.shape:{}'.format(ir.shape, red.shape)) 
#ir.shape:(4041, 6538), red.shape:(4041, 6538)

print('ir.dtype:{}, red.dtype:{}'.format(ir.dtype, red.dtype)) 
#ir.dtype:int16, red.dtype:int16

print('ir, min:{}, max:{}'.format(ir.min(), ir.max()))
print('red, min:{}, max:{}'.format(red.min(), red.max()))
#ir, min:-2000.0, max:16714.0
#red, min:-1341.0, max:16000.0

print('whether to have finite numbers:',np.isfinite(ir).all())  #配列内の要素がすべて有限の数であることを確認
print('whether to have finite numbers:',np.isfinite(red).all()) #配列内の要素がすべて有限の数であることを確認

########## 計算

ir  = ir.astype(np.float) #小数計算ができるように浮動小数点に変換
red = red.astype(np.float)
ndvi = (ir-red)/(ir+red) # 各要素に-1から1の間に値が入るはず
ndvi[ndvi==np.inf] = 0 #0割(ir+red=0の時発生)で生じたnp.infを変換

########## 確認 (結果が-1～1の範囲を超えてしまう)
print( 'above  1 : {}'.format( np.count_nonzero(ndvi >  1)) ) #above  1 : 1792215
print( 'below -1 : {}'.format( np.count_nonzero(ndvi < -1)) ) #below -1 : 583745
print('ndvi, min:{}, max:{}'.format(ndvi.min(), ndvi.max()))
#ndvi, min:-1.7976931348623157e+308, max:1.7976931348623157e+308

試したこと

元々のnumpy配列が発散していないかは確認済み

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Google Colabで計算

Comments

[tiitoi]

ndvi.min(), ndvi.max() はどうなっていますか？

[Anonymous2020]

ご対応ありがとうございます
min:-1.7976931348623157e+308, max:1.7976931348623157e+308
が出力されてしまいます(ソースコードに追記済み)

Answer 1

誤読してたらすみません。irもredも正負両方とりうるんですよね。
普通に1超えるのでは…？

#ir, min:-2000.0, max:16714.0
#red, min:-1341.0, max:16000.0

ir  = 2
red = -1
ndvi = (ir-red)/(ir+red)
print(ndvi)
# 3.0

Comments

[Anonymous2020]

大変失礼いたしました。
リンク先で紹介されている指数は正の数を用いて計算することが前提のようでした。。。

ご指摘ありがとうございます。