お客様各位、

次の記事は、産業用カメラレンズの知識と産業用レンズの技術的パラメーターに役立ちます。

1、視野の深さ:

被写体にピントが合っているときは、被写体の前方から後方まですべての景色がはっきりと見えます。焦点は非常に明確で、前から後ろまでの距離は被写界深度と呼ばれます。被写界深度は前景深度と後景深度に分けられ、被写界深度は前景深度よりも深い。シーンの深度が深いほど、シーンの焦点から遠く離れたシーンも鮮明になり、シーンの焦点から遠く離れたシーンの深度がぼやけます。

被写界深度とは、レンズがピントを合わせる深度範囲（被写体の側面までの距離）を指します。範囲が広い場合を「視深度」、範囲が狭い場合を「視深度」と呼びます。厳密に言えば、フォーカス位置は 1 つしかありませんが、被写界深度と呼ばれる特定の範囲内で画像が鮮明に結像されていると肉眼で感じることができる点を除きます。

下図のように、この物体を高さを表す斜面にテープで撮影したときの様子を、大口径の場合と小口径の場合で比較します。

最終的な視野深度を知るには、測定する必要があります。レンズ自体の構造に加えて、被写界深度に影響を与える多くの要因があるためです。

A. レンズそのものです。

B. 絞りが小さいほど、視野の深度が大きくなります。

C. 照明が明るいほど、視野深度が大きくなります。（シャッター速度が遅いほど、被写界深度が深くなります）

D. 焦点距離が短いほど、被写界深度は深くなります。

E. WD 作動距離が大きいほど、視野深度が大きくなります。

F. CCD の 1 ピクセルの直径が大きいほど、視野の深度が大きくなります。

2、焦点距離:

光学原理から、焦点距離は焦点からレンズの中心までの距離です。レンズにとって、焦点距離は非常に重要な意味を持ちます。焦点距離は画像サイズに比例し、焦点距離が長いほど画像は大きくなり、焦点距離が短いほど画像は小さくなります。レンズの焦点距離の長さは視野角に反比例し、焦点距離が長いほど視野角は小さくなり、焦点距離が短いほど視野角は大きくなります。焦点距離は被写界深度に反比例し、焦点距離が長いほど被写界深度は浅く、焦点距離が短いほど被写界深度は深くなります。焦点距離の長さは遠近感に反比例します。焦点距離が長いほど、遠近感が弱くなり、焦点距離が短いほど遠近感が強くなります。焦点距離の長さはコントラストに反比例し、焦点距離が長いほどコントラストが小さくなり、焦点距離が短いほどコントラストが大きくなります。

FA（Factory Automation）レンズの代表的なレンズは、焦点距離8mm/16mm/25mm/50mmのレンズです。

撮影したい被写体の必要な視野と焦点距離から、焦点位置＝WD（ワーキングディスタンス）を求めることができます。

WDと視野の大きさはレンズの焦点距離とCCDの大きさで決まります。

例えば、焦点距離が 16mm のレンズで CCD サイズが 3.6mm の場合、視野を 45mm に設定したい場合、WD は 200mm になります。

3. 焦点距離

焦点距離が遠くなるほど被写界深度は深くなり、焦点距離が近づくほど被写界深度は浅くなります。そのため、遠くのシーンを撮影する場合は焦点距離の長いレンズを、近くのシーンを撮影する場合は焦点距離の短い製品を使用する必要があります。レンズの合焦距離はcm（センチメートル）で表されており、一目でわかります。

4、WD（ワークディスタンス、ワーキングディスタンス）

WDはピントが合ったときのレンズ先端から被写体までの距離を表します。作動距離ともいう。

CCDの場合、作動距離：視野＝焦点距離：CCDサイズの比率式が成立します。

5. レンズ FOV:

レンズの中心点と結像面の対角線端との間の角度がレンズの画角です。同じ撮像範囲であれば、レンズの焦点距離が短いほど画角が大きくなります。レンズの場合、画角は主にそれが達成できる角度の範囲を指します。焦点距離が短くなると、画角が大きくなり、より広い範囲を撮影できますが、遠くの被写体のシャープネスに影響します。焦点距離が長くなると画角が狭くなり、遠くのものがくっきり写りますが、撮影できる幅の範囲は狭くなります。

視野とは、作動距離範囲における撮影範囲を指します。一般的に、被写体とレンズのワーキングディスタンスが長いほど、視野（画角）は広くなります。また、視野の広さはレンズの焦点距離によって決まります。視野に対して、レンズが撮影できる範囲の角度を画角または画角と呼びます。レンズの焦点距離が短いほど、画角が大きくなり、視野が広くなります。逆に、焦点距離が長いほど、被写体をより長く拡大できます。

6 倍率:

倍率とは、レンズを調整することで、被写体の元の画像領域のサイズを変更できることを指します。倍率といいますが、レンズによってはズームアウトの役割を果たしている場合があります。製品識別が 1:4 の場合、レンズを 4 倍まで拡大できることを意味します。

絞り羽根枚数：

カメラ レンズの絞りのサイズは、レンズ内のブレードの変更によって調整されます。絞り羽根の枚数とは、レンズの絞りを調整するために使用される羽根の枚数を指します。一般的に数値が大きいほど、絞りを調整する際の精度が高くなります。現在、6 ～ 9 個の要素がより一般的です。

レンズ倍率

いわゆる倍率とは、光学測定器の画像サイズに対するテストオブジェクトの実際のサイズの比率を指します。以前は、顕微鏡の目を通して観察するときに光学倍率の概念を使用していました。しかし、近年、観察対象物を液晶ディスプレイに表示できるシステムが増えたことにより、表示倍率という概念も一般的になりました。

7、レンズの解像度

レンズの分解能とは、画像処理だけでなく、あらゆる光学測定器に使われているレンズが観測できる最小の間隔を指します。分解能10mのレンズでは、幅10m、ピッチ10mの縞模様がくっきりと観察できます。解像度が低いと、人は2本の線が重なったように感じます。この時点で、より解像度の高いレンズが必要になります。

8、絞り:

絞りは、通常はレンズ内のレンズを通してボディの受光面に入る光の量を制御するデバイスです。絞りの大きさを表すのにF値を使います。開口 F 値 - レンズの焦点距離 / レンズの口径直径、上記の式から、同じ開口 F 値を達成することがわかります。長焦点距離のレンズ直径は、短焦点距離のレンズ口径よりも大きくなります。完全な絞りシリーズは次のとおりです。F1、F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F22、F32、F44、F64。ここで、絞り F 値が小さいほど、同じ単位時間でより多くの光を取り込むことができ、光取り込みの上限レベルは、次のレベルのちょうど 2 倍になります。たとえば、絞りを F8 から F5 に調整します。 .6、光の摂取量が2倍以上、

F値

F値（または絞り値）は、レンズの明るさの基準を指します。正確には、レンズの焦点距離をレンズ径（絞り）で割った値です。F値の「F」はfocalという言葉に由来します。実際、レンズはすべての光を通すわけではなく、一部は反射します。また、収差を抑えるために複数のレンズを使用すると、透過光量が減少します。

そのため、光の透過量が多くなり、明るい描写が得られるレンズを「ブライト」と呼びます。逆に光の透過量はレンズよりも「暗い」と言います。焦点距離とレンズ径の関係は、レンズの明るさ、つまりF値に大きく影響する要素の1つです。数値の小さいレンズを「明るいレンズ」、数値の大きいレンズを「暗いレンズ」と呼びます。一般的に小型カメラはレンズ側面に「F=2.5」「1:2.5」と刻印されており、F値が2.5であることを意味します。カメラのレンズの性能としては、F値が2.0程度に達すると、カメラの明るさレベルが非常に高いことを意味します。

9.歪曲収差（ディストーション）

歪曲収差（ディストーション）とは、レンズによって結像される像が歪んでいる状態を指します。

実際、完璧な形状のレンズはありません。そのため、理論上は直接光はレンズを通過した後、直進しますが、実際には、レンズを通過した後、光は外側または内側に歪んでしまいます。前者を「バレル歪み」、後者を「ピンクッション歪み」と呼びます。ミラー歪みのパラメータはパーセンテージで表されます。