導入
カメラモジュールの仕様を読むと、「f=2.8mm」や「f=4.0mm」などの表記がよく見られます。それが焦点距離です。簡単に言うと、焦点距離によってカメラのビューがどの程度「ズームイン」または「ズームアウト」されるかが決まります。それは、どのくらいのシーンが見えるか、また大きなオブジェクトがどのように表示されるかに影響します。適切な焦点距離を選択することは、あらゆるアプリケーションにとって重要です。-ラズベリーパイカメラモジュール趣味のプロジェクトからプロへAIカメラモジュールスマートな検査のために。シンシアでは、30 年以上カメラ モジュールを製造しており、焦点距離はクライアントの最適化を支援する重要なパラメータの 1 つです。この記事では、焦点距離とは何か、そして適切な焦点距離を選択する方法について説明します。
焦点距離とは何ですか?
焦点距離とは、被写体に焦点が合っているときのレンズの光学中心からイメージセンサーまでの距離です。ミリメートル (mm) 単位で測定されます。焦点距離が短いと (例: 2.8 mm)、視野が広くなります-シーンがより多く見えますが、物体は小さく見えます。焦点距離が長くなると（例: 8 mm）、視野が狭くなり、-見える範囲は狭くなりますが、物体は大きく見えます。
これをチューブのようなものだと考えてください。短いチューブでは広い範囲を見ることができます。長いチューブは遠くのものをズームインします。
焦点距離が画像に与える影響
| 焦点距離 | 視野 | オブジェクトのサイズ | 一般的な使用方法 |
|---|---|---|---|
| ショート (2.5 ～ 3.5mm) | ワイド（70度～120度） | より小さい | セキュリティ、内視鏡検査、自動車 |
| 中 (4 ～ 6mm) | 標準（50度～70度） | 自然 | ウェブカメラ、一般検査 |
| ロング (8 ～ 16mm) | 狭い（20度～50度） | より大きな | 長距離監視 |
カメラモジュールの焦点距離
ほとんどの場合cmosモジュールカメラモジュールの場合、焦点距離は固定されています（レンズは変更できません）。これにより、モジュールの小型化、安価化、信頼性の確保が可能になります。例としては次のものが挙げられます。USB内視鏡カメラモジュールそしてラズベリーパイカメラモジュール。一部のモジュールには可変焦点レンズや自動焦点レンズが搭載されていますが、それらは大型で高価です。
焦点距離が重要な理由
1. 視野 (FOV)
FOV は、カメラがキャプチャできるシーンの範囲です。広い FOV (短い焦点距離) により、カメラを動かさずにより多くを見ることができます。たとえば、USB内視鏡カメラモジュールパイプを検査するには、パイプ壁全体を見るために広い視野が必要です。狭い FOV (長い焦点距離) は、遠くのバーコードを読み取るのに適しています。
2. オブジェクトの詳細
焦点距離が長いと、遠くの物体が拡大され、より詳細に観察できます。しかし、それはFOVを減少させます。広い視野と詳細な視野というトレードオフがあります。
3. 被写界深度
焦点距離の短いレンズは一般に被写界深度が深いため、より多くのシーンに焦点が合います (内視鏡検査に適しています)。焦点距離が長いと被写界深度が浅くなり、背景をぼかすことができます。
用途別の焦点距離
| 応用 | 推奨焦点距離 | 理由 |
|---|---|---|
| 医療内視鏡検査 | 2.5～3.5mm | 広い視野、深い被写界深度 |
| 配管検査 | 2.8～4.0mm | パイプの中を見る |
| セキュリティ（部屋） | 2.8～4.0mm | 広範囲をカバー |
| セキュリティ（ナンバープレート） | 6～12mm | 離れたところの詳細 |
| ウェブカメラ | 3.5～4.5mm | 自然な視点 |
| AIカメラモジュール | 3.0～6.0mm | FOVとディテールのバランス |
| ラズベリーパイプロジェクト | 3.0～4.0mm | 一般用途に多用途 |
プロジェクトに合わせて焦点距離を選択する
のためにUSB内視鏡カメラモジュール:
広いキャビティまたはパイプ → 短い焦点距離 (2.5 ～ 3.5 mm) で広い FOV。
小さな欠陥を拡大する必要がある → 焦点距離を長くする (4 ～ 6 mm) ただし、近づくか、視野が狭くなる必要があります。
のためにラズベリーパイカメラモジュール:
ほとんどの標準的な Pi カメラの焦点距離は 3.0 ～ 4.0 mm 程度です。これは、一般的な写真や単純なマシン ビジョンに機能します。特殊なタスク（固定距離で QR コードを読み取るなど）の場合は、別のレンズが必要になる場合があります。-一部の Pi モジュールは M12 マウントをサポートしています。
のためにAIカメラモジュール:
AI オブジェクト検出では、多くの場合、オブジェクトを分類するのに十分な詳細をキャプチャしながら、シーン全体 (コンテキストを把握するため) を確認する必要があります。焦点距離は 3 ～ 6 mm が一般的です。予想される作動距離でテストしてください。
焦点距離とセンサーサイズの関係
同じ焦点距離でも、センサー サイズが異なると異なる FOV が得られます。小型センサー (1/3 インチ) 上の 3.6 mm レンズは、大型センサー (1/2 インチ) よりも狭い視野を提供します。必ずセンサーサイズを確認してください。多くのメーカーは水平 FOV を直接リストしているため、比較が容易です。
固定焦点距離と調整可能な焦点距離
- 修理済み：シンプル、安い、丈夫。ほとんどの場合に使用されますUSB内視鏡カメラモジュールそしてラズベリーパイカメラモジュールデザイン。
- バリフォーカル:焦点距離 (つまり FOV) を手動で調整できます。防犯カメラによくある。
- オートフォーカス:焦点距離ではなく焦点距離を調整します。一部のモジュールにはズーム機能もあります。
シンシアのカメラモジュール
Thinking では、さまざまな焦点距離のカメラ モジュールを提供しています。
- 最高のカメラモジュール:最適な焦点距離の選択をお手伝いします。
- 焦点距離オプション: 1.8mm (超広角) から 16mm (望遠) およびカスタム。
- Aiカメラモジュール:AI 処理に適合したレンズ (例: 物体検出用 3 ～ 6 mm)。
- Cmosモジュールカメラ:鮮明な画像を実現する精密ペアレンズ。
- USB内視鏡カメラモジュール:検査用の広角レンズ（2.5～3.5mm）。
- ラズベリーパイカメラモジュール:DIY およびプロフェッショナル向けの固定焦点および M12 マウント モジュール。
当社の製造には、レンズとセンサーの完璧な位置合わせのためのアクティブ アライメント (AA) が含まれています。
適切な焦点距離を選択する方法
- 作動距離を把握してください:カメラと被写体の距離はどれくらいですか？
- ターゲット領域を定義します。シーンの幅と高さはどのくらい必要ですか?
- オンラインのFOV計算ツールを使用するセンサーサイズと焦点距離に応じて。
- サンプルモジュールでテストするできれば-現実世界のテストに勝るものはありません。
まとめ
焦点距離はレンズからセンサーまでの距離です。短い焦点距離 (2.5 ～ 4 mm) により広い視野が得られ、内視鏡やセキュリティに最適です。焦点距離が長い (6 ～ 12mm) と視野が狭くなりますが、遠くの物体が拡大されるため、望遠での作業に適しています。
適切な焦点距離を選択することが、最高のカメラモジュールあなたのプロジェクトのために。必要かどうかUSB内視鏡カメラモジュール, a ラズベリーパイカメラモジュール、またはAIカメラモジュール, 焦点距離を理解することは、正しい選択をするのに役立ちます。
シンシアでは、cmosモジュールカメラ最適化された焦点距離によるソリューション。ご要望については、お問い合わせください。
