イメージングシステムパラメータ計算ツール（焦点距離・画角・実視野計算）

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ピクセルサイズ (µm):

撮像条件

作動距離 (mm):

水平方向実視野 (mm):

垂直方向実視野 (mm):

対角方向実視野 (mm):

必要焦点距離 (mm): --

水平画角(°): --

垂直画角(°): --

対角画角(°): --

物空間解像力 (µm)*: --

一次倍率: --

$$ F = \frac{\text{Horizontal Sensor Dimension}}{2 \tan{ \left( \frac{\text{AFOV}}{2} \right) }} $$

$$ \text{AFOV} = 2 \tan^{-1}{\left( \frac{\text{FOV}}{2 \, \text{WD}} \right)} $$

$$ \text{PMAG} = \frac{\text{Horizontal Sensor Size}}{\text{FOV}} $$

$$ \text{Resolution} = \frac{\text{Pixel Size}}{\text{PMAG}} $$

AFOV	画角
FOV	実視野
F	必要焦点距離

WD	作動距離 (mm)
PMAG	一次倍率

補足：

数字の書式は欧州標準ではなく、米国標準をご使用ください (例: 「2,5」ではなく「2.5」と入力)。
本計算は近軸領域計算で算出した理論値です。主平面は考慮しておらず、歪曲収差も加味していません。そのため、焦点距離がセンサーサイズより短くなる場合には計算精度が低下します。

説明

センサーサイズ、ピクセルサイズ、作動距離、および視野寸法（mm）から、必要焦点距離、画角、物空間解像力、および一次倍率を計算します。これらの値を算出することで、用途に適したイメージングレンズを選定するのに役立ちます。

関連する資料と製品

アプリケーションノート

イメージングシステムの6つの基本パラメータ

イメージングレンズ

カメラ

関連解説

センサーフォーマット: センサーフォーマットのプルダウンメニューから、一般的なカメラのセンサーフォーマットを素早く選択できます。センサーフォーマットはイメージングシステムの基本的なパラメータであり、エドモンド・オプティクスの各カメラ製品仕様にも記載されています。他の条件が同じ場合、センサーフォーマットを大きくすると実視野（FOV）は広くなり、小さくすると狭くなります。なお、すべてのイメージングレンズがすべてのセンサーサイズに対応しているわけではありません。レンズ仕様には対応可能な最大センサーフォーマットが記載されていることが多いため、レンズおよびカメラを選定する際は確認してください。

関連項目

Edmund Optics Imaging Lab 1.5: センサーサイズ

センサー寸法: センサー有効領域の物理的寸法です。この値は選択したセンサーフォーマットに応じて自動入力されますが、お使いのカメラの実際のセンサー寸法に合わせて変更することもできます。

関連項目

Edmund Optics Imaging Lab 1.5: センサーサイズ

ピクセルサイズ: ピクセルサイズだけで実視野（FOV）が決まるわけではありませんが、最終的な画像品質には大きく影響します。センサー上の各ピクセルの大きさに加え、レンズ性能と一次倍率によって、画像内で識別できる最小の細部が決まります。一般的なカメラでは、ピクセルサイズは 2〜10 µm 程度です。この値を計算ツールに入力すると、画素サイズと計算された一次倍率（PMAG）を基に物空間解像力が算出されます。

関連項目

作動距離 (WD): イメージングレンズ前面から撮像対象までの物理距離です。レンズの焦点距離とセンサーサイズによって画角（AFOV）が決まり、作動距離によって実際の実視野（FOV）が決まります。固定焦点距離レンズには使用可能な作動距離範囲があります。多くのレンズには最短撮影距離（最短物体距離）が設定されており、それ以上離れた距離で使用できます。固定焦点距離レンズではスペーサーリングを追加することで最短撮影距離を短縮できますが、その代わり集光効率や分解能は低下します。固定焦点距離レンズは焦点距離の種類が限られているため、作動距離に自由度があると、レンズ選定の幅が広がります。

関連項目

イメージングリソースガイドセクション1.2: イメージングシステムの5つの基本パラメータ

実視野 (FOV): 検査対象物のうち、カメラが撮影できる範囲です。これは、カメラのセンサー全体を満たす対象物の範囲を表します。入力するのは水平方向実視野のみで、垂直方向実視野と対角方向実視野は、入力済みのセンサーサイズのアスペクト比から自動計算されます。

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イメージングリソースガイドセクション1.2: イメージングシステムの5つの基本パラメータ

必要焦点距離: 入力した作動距離で、指定した実視野（FOV）を得るために必要な焦点距離を計算します。この計算は、主に固定焦点距離レンズを対象としています。固定焦点距離レンズ（単焦点レンズ）は、画角（AFOV）が一定のレンズです。作動距離を長くしたり短くしたりすると実際の実視野（FOV）は変化しますが、センサーサイズが一定であれば、画角（AFOV）は常に一定です。計算された焦点距離が、市販されているイメージングレンズの焦点距離より大幅に長い場合は、固定倍率レンズやズームレンズの使用をご検討ください。これらのレンズは、固定焦点距離レンズより高倍率を実現できる場合が多い一方、作動距離が固定されており、全長も長くなる傾向があります。

関連項目

イメージングリソースガイドセクション1.3: 焦点距離と実視野の理解

画角（水平／垂直／対角） (°): 必要な水平・垂直・対角の画角（AFOV）を角度（°）で表示します。同じ焦点距離であっても、イメージングレンズによって画角の仕様がわずかに異なる場合があります。そのため、選定したレンズが必要な実視野（FOV）を十分にカバーできることをご確認ください。

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イメージングリソースガイドセクション1.3: 焦点距離と実視野の理解

物空間解像力 (µm): ピクセルサイズと一次倍率（PMAG）に基づき、イメージングシステムで識別可能な対象物の最小特徴寸法をマイクロメートル（µm）単位で計算します。この値は、対象物の特徴を識別するために2画素が必要であり、選定したレンズがセンサーの画像空間解像度と同等以上であることを前提としています。この値は参考値であり、性能を保証するものではありません。ご不明な点がございましたら、弊社技術スタッフまでお問い合わせください。

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一次倍率（PMAG）: 一次倍率（PMAG）は、センサーサイズと実際の実視野（FOV）との比として表示されます。これは光学倍率とも呼ばれ、ルーペや拡大鏡などで用いられる視覚倍率や、モニターなどの表示サイズを考慮したシステム倍率とは異なります。システム倍率は通常、一次倍率より大きな値となります。

関連項目