視野（FOV）とは何ですか？カメラモジュールとレンズについて説明します

カメラを使用して写真やカメラモジュールを撮影して監視、ナビゲート、または検出すると、実際には世界の一部しか見えません。カメラがキャプチャできる特定の領域は、光学用語で視野（FOV）と呼ばれます。

視野は、カメラモジュールとレンズの基本的な特徴であり、デバイスが「表示」できるシーンの量を直接決定します。視野が何であり、どの要因が影響するかを理解することは、選択するのに不可欠です適切なカメラモジュールあなたのアプリケーションのために。

FOVとは何ですか？フィールド（FOV）は、光学デバイス（カメラレンズなど）を介して観察できるシーンの空間的または角度範囲を指します。カメラがいつでもキャプチャできる世界の幅を定義します。

窓の外を見るように考えてみてください。窓が大きいほど、またはそれに近いほど、見ることができます。視野のフィールドは、この「ウィンドウ」がフレーム化できる外の世界の角張ったサイズです。通常、程度（程度）で測定されます。

what is field of view2

多くの実用的なアプリケーションでは、「視野角」とも呼ばれることもありますが、カメラがキャプチャできるシーンの範囲を表すために、2つはしばしば同じ意味で使用されます。

カメラモジュールの視野は、主にレンズの焦点距離とイメージセンサーのサイズという2つの重要な要因によって決定されます。

レンズの焦点距離は、視野に影響を与える最も重要な要因です。焦点距離は、レンズを通過して透明な画像を形成した後、光が画像センサーに収束する距離として簡単に理解できます。

焦点距離の短い=視野の大きい（より広い）フィールド。非常に広いドアの亀裂を見渡すように、それほど光は入っていませんが、広い水平の範囲を見ることができます。たとえば、魚眼レンズ（非常に短い焦点距離）には、非常に広い視野があります（さらに180度以上）。
より長い焦点距離=視野が小さい（狭い）フィールド。望遠鏡を見るのと同じように、遠くにわずかな範囲しか見えませんが、この範囲は拡大されます。たとえば、望遠レンズ（長い焦点距離）には、非常に狭い視野があります。この関係は反比例します。焦点距離が長くなるほど、カメラの視野が狭くなります。焦点距離が短いほど、視野が広くなります。

同じ焦点距離レンズであっても、異なるイメージセンサーのサイズが結果として生じる視野に影響します。レンズは、シーンからライトを円形の画像領域（「イメージフィールド」と呼ばれる）に投影し、画像センサーはこの画像フィールドにあります。センサーとは何かについて.

より大きなセンサーサイズ=ビューの大きなフィールド（同じ焦点距離レンズを使用する場合）。固定サイズの絵画をキャプチャするために大きな額縁を使用するのと同じように、絵画フレームが大きいほど、絵画がより多くキャプチャされます。大きなセンサーは、レンズによって投影される画像フィールドの大部分をキャプチャできます。
センサーサイズが小さい=視野の小さい視野（同じ焦点距離レンズを使用する場合）。小さなセンサーは、画像フィールドの中心にある小さな領域のみをキャプチャできます。この関係は比例しています。センサーのサイズが大きいほど、視野が広くなります。

したがって、カメラモジュールの視野は、レンズの焦点距離とイメージセンサーのサイズとの間の相互作用の結果です。さまざまなサイズのセンサーに取り付けられた同じレンズには、異なるカメラフィールドの視野があります。これが、フルフレームカメラ（大きなセンサー）の50mmレンズが、APS-Cカメラ（小さなセンサー）に50mmレンズよりも「幅の広い」画像を生成する理由です（小さなセンサーには「作物因子」効果があります）。

視野は通常、程度（程度）で表されます。より正確な説明のために、視野を次のように分けることができます。

視野水平フィールド（水平FOV）：画像の左方向と右方向に含まれる角度範囲。
垂直視野（垂直FOV）：画像の上部と下方向に含まれる角度範囲。
斜めの視野（対角線FOV）：通常、最大の角度である画像の斜め方向に含まれる角度範囲。

カメラモジュールの仕様では、通常、水平方向、垂直、または対角線の方向にある1つ以上の視野値が与えられます。視野は、単純な三角式（焦点距離とセンサーのサイズを含む）で計算できますが、ほとんどの場合、メーカーはこれらの仕様を直接提供します。

how to measure fov0

視野のサイズに応じて、レンズまたはカメラモジュールを大まかにいくつかのカテゴリに分割できます。

広角FOV：通常、60度または90度を超えるカメラの視野を指します。非常に広い範囲のシーンをキャプチャでき、景観、建物、小さなスペースでのイメージング、または幅広いカバレッジが必要な監視に適しています。このカテゴリに属します。
標準/通常のFOV：通常、40度から60度の間。この視野の範囲は、眼球を動かさずに人間の目が見ている明確な範囲に近く、ポートレートや通常の録音によく使用されます。
望遠fov：通常、30度未満。遠いシーンでより小さな範囲をキャプチャして拡大することができます。これは、野生生物、スポーツイベント、長距離監視、または詳細を拡大する必要がある産業検査に適しています。

視野は、カメラモジュールを選択するときに最初に決定する必要がある重要なパラメーターの1つです。これは、モジュールがアプリケーションの基本要件を満たすことができるかどうかに直接関連しているためです。

アプリケーションシナリオはFOVを決定します：

ビジョンシステムが広々とした部屋を監視する必要がある場合、または自動運転車が先の広い道路を知覚する必要がある場合は、広角の視野を持つモジュールが必要です。
システムが遠くのテキストを読み取るか、遠くのオブジェクトを特定するか、近づかずに詳細を確認する必要がある場合は、望遠フィールドのモジュールが必要です。
カメラモジュールが屋内ロボットナビゲーションに使用される場合、環境認識と障害物回避の両方を考慮に入れる必要があり、媒体から広い視野が必要になる場合があります。

についての記事ビジョンシステム用のカメラモジュールを選択する方法.

レンズ選択の基礎：使用する目的のFOVとセンサーサイズが決定されると、これらのパラメーターに基づいて適切なレンズを選択または設計できます。

システムの設計上の考慮事項：目的のFOVは、システム全体のカメラモジュールの位置、高さ、角度、およびターゲット領域をカバーするために複数のモジュールが必要かどうかに影響します。

フィールドオブビュー（FOV）は、カメラモジュールとレンズが「見る」ことができるシーンの範囲の角度測定です。これは、主にレンズの焦点距離と、ペアになっている画像センサーのサイズによって決定されます。焦点距離が短く、センサーが大きくなるほど、FOVが広くなります。

FOVとは何かを理解し、特定のアプリケーション要件に基づいて必要なFOVを決定することは、カメラモジュールの選択とシステム設計を成功させるための基礎です。広い領域の監視から遠くの詳細に焦点を当てることまで、右のFOVは、カメラモジュールが問題を解決するために必要なすべての視覚情報をキャプチャできるようにします。

1.視野（FOV）とズームの関係は何ですか？

A.ズームとは、レンズの焦点距離を変更することにより、視野を変更する能力を指します。ズームレンズを使用すると、焦点距離を特定の範囲内で調整できるため、画像の拡大と視野（焦点距離の長さ、視野の狭い視野、より大きな焦点距離、より広い視野、およびより小さな画像）を変更します。固定焦点距離レンズには固定視野があり、ズームすることはできません。

2.カメラモジュールの視野は修正されていますか？

A.固定焦点距離レンズを使用したカメラモジュールの場合、視野は固定されています（レンズの焦点距離とセンサーのサイズによって決定）。ズームレンズモジュールを使用すると、ズーム範囲内の焦点距離を調整することで視野を変更できます。さらに、ソフトウェアを介したデジタルズーム（デジタルズーム）は、写真の一部を拡大することですが、これは実際の視野を変えるのではなく、画像のみをトリミングして、詳細を失います。

3.さまざまな視野角が画像の歪みに影響しますか？

A.はい、特に広角レンズは、より広い範囲をキャプチャするために、「バレルの歪み」（フィッシュアイレンズで一般的な画像のエッジが外側に曲がる）など、画像の歪みがより多くなりやすいです。望遠レンズは通常、より良い歪み制御を持っています。正確な測定を必要とする視覚システムでは、広角レンズが使用される場合、通常、歪み補正が必要です。