Написание математических уравнений в python

Question

как записать оба уравнения в python

Эти формулы используются для цвета генерация градиента изображения Я пытался написать этот код.

  import cv2 as cv
  import matplotlib.pyplot as plt
  import math

  image = cv.imread('/root/Desktop/majors/dataset/train/Acne/07AcnePittedScars.jpg')
  plt.imshow(image)
  rows,cols,channel=image.shape

  theta=[]

  for x in range(rows):
    for y in range(cols):
        theta[x][y]=(1/2)*(math.atan((2*image[x][y])/(image[x][x]-image[y][y])))


The error which i got was
theta[x][y]=(1/2)*(math.atan((2*image[x][y])/(image[x][x]-image[y][y])))

TypeError: only size-1 arrays can be converted to Python scalars