画角(撮像範囲)ってどうやって考えるの?

(本記事はMENOUフォーラム1周年記念企画の技術コラムです)

画像を使ったシステムを作る上で、最も初期段階で訪れる「画角・視野」(撮像範囲) ってどうやって計算するの?という疑問。

焦点距離 XXmm のレンズとか、いろんな種類あるけど

・何mm を選べばいいの !?
・このレンズだと対象物全体を撮像するのにどくらいの距離に置けばいいの!?

というお悩みに対しての考え方を書きます。

まず
画角の計算に必要な情報は2つ。

・センサーサイズ
・レンズの焦点距離

そして、この情報を元に計算するのに、一番手っ取り早いのが 検索

このご時世、便利なもので「画角」「計算」と検索すれば
便利な計算サイトがすぐに出てきます!
例) カメラの画角の計算 - 高精度計算サイト

計算サイトでは、数式を使ってすぐに計算できてはしまいますが
とは言いつつ、やはり理解力を高めるためには図示してみるのが1番!

こう書いてみると実はかなりシンプルな図形で視野が求まりそうですね!

① 考えやすい画角の半分 α を求めてみる
センサーサイズと焦点距離が決まれば、画角の半分 α が求まりますね!

②α を元に視野を求める
①で求まった α を使えば、視野が求まりますね!

実は、図示してみるとかなりシンプルに考えることができることが分かりましたね!

・対象との距離に制約があるのなら、欲しい視野に合わせて最適な焦点距離のレンズを選ぶ
レンズがすでに決まっているのなら、対象との距離を計算する

という形で考えるとシステム設計が楽になると思います!
(ほとんどのセンサーは、正方形ではないので水平・垂直方向別々に計算する必要があるの注意)

ただ、
検査システム構築には、視野だけでなく照明とセンサの位置関係を考慮する必要があるのご注意ください!
MENOUでは光学を含めたシステム構築サポートサービスも提供しているので
困ったら、是非相談してください!

なお、上記計算すら面倒に思ってしまう私は
あらかじめセンササイズと焦点距離毎に、視野計算用3Dモデルを作成して
対象物が収まる距離を3Dで合わせちゃってます… (笑)

(計算ミスすると怖いし、数字打つの面倒だし、3Dだと見るだけでわかるし
最高~~ :kissing_smiling_eyes:)

「いいね!」 4