固定焦点レンズかオートフォーカスレンズか?あなたのアプリケーションに最適な選択を学ぶ

エンベデッドビジョンアプリケーションでは、カメラモジュールが画質を決定します。また、カメラレンズの光学特性(焦点距離、絞りなど)によって、モジュールによってキャプチャされた画像の深度、シャープネスなどが決まります。特にリアルタイム処理アプリケーションでは、レンズの種類がアプリケーションの全体的なパフォーマンスに影響します。

カメラには、オートフォーカスレンズと固定焦点レンズの2つのフォーカスタイプがあります。固定焦点レンズは、物体の1/2〜2インチ以内に正確に焦点を合わせるように最適化されていますが、オートフォーカスレンズは、1/2インチから100フィート以上の距離をカバーする、はるかに広い範囲の焦点合わせ機能を備えています。この記事では、両方のレンズタイプと選択方法を見ていきます。

固定焦点レンズとは?

固定焦点レンズは、その名前が示すように、メーカーによって固定された不変の焦点距離を持っています。固定焦点レンズの焦点距離はシーンや距離の変化に合わせて調整されないため、固定焦点レンズで撮影されたすべての写真は特定の焦点距離に焦点を合わせます。また、近くまたは遠くにあるシーンの写真を撮るときに、ぼやけたりピントが合わなくなったりする可能性があります。

操作のシンプルさは、固定焦点レンズを使用するカメラモジュールの主な利点の1つです。ピントを合わせる必要はなく、ただ狙って撃つだけです。固定焦点カメラモジュールは、一貫した照明条件下でシャープな画像を提供できます。ただし、ダイナミックなシーンや照明条件の変更に対処する場合は、多少制限される場合があります。そのため、一般的には単純なダミーカメラや、オブジェクトまでの距離が常に一定であるアプリケーションなどに使用されます。

オートフォーカスレンズとは?

オートフォーカス(AF)レンズは、固定焦点とは異なり、レンズの焦点距離を自動的に調整して、レンズを被写体にピントを合わせます。AF機能付きレンズは、カメラマンの手を介さずに、シーンに適した焦点距離を自動的に調整できます。

オートフォーカスレンズは、コントラスト検出、位相検出、またはその両方の組み合わせなどのアルゴリズムを使用して、正しいフォーカスポイントを決定します。オートフォーカスレンズを搭載したカメラモジュールは、照明条件が悪い場所でも正確にピントを合わせることができます。

オートフォーカスは、組み込みアプリケーションに高い精度を提供します。ターゲットに素早く正確にピントを合わせることができ、どんなシーンでも鮮明な画像を確保できます。さらに、多くのオートフォーカスカメラには、連続オートフォーカス、微調整が必要なマニュアルフォーカスなどの追加のフォーカスモードがあります。これらの機能により、適用の容易さと精度が大幅に向上します。

固定焦点レンズとマニュアルフォーカスレンズの違い

マニュアルフォーカスレンズを使用すると、ユーザーは手動でフォーカスプロセスを実行し、微調整を行うことができます。固定焦点レンズでは、ピント調整はできません。画質だけでも、固定焦点レンズは一貫した再現性のある画質を提供します。オートフォーカスメガネとは異なり、マニュアルフォーカスでは、適切な焦点距離を手動で調整し、シーンに応じて微調整して最高の画質を提供する必要があります。

フォーカシングレンズを選ぶ際に考慮すべきことは何ですか?

フォーカシングレンズを選択するときは、レンズが最終的にアプリケーション要件を満たすことができるように、シーンの特定の使用を考慮する必要があります。

オブジェクトからの距離:レンズを選択する際に最初に考慮すべきことは、カメラとターゲットの間の距離であり、これはキャプチャされた画像の精度と鮮明さに影響します。AFレンズは、約10センチメートルから無限遠までのダイナミックな距離変化に適しています。固定焦点レンズは固定距離に適しており、調整を必要とせずに一貫した画像を確保できます。

照明：照明条件も画質の要因です。オートフォーカスレンズは、カメラモジュールがセンサーを通じてシーンのコントラストを検出し、それに応じて調整できるため、暗い場所でのパフォーマンスが大幅に向上します。固定焦点レンズは、明るい光の中でも鮮明な画像を提供します。

被写界深度:被写界深度(DoF)は、近焦点から遠焦点までのイメージング領域の範囲です。オートフォーカスメガネ付きのカメラモジュールは、通常、被写界深度が広くなっています。固定焦点レンズは、特定の領域内でのみ鮮明な画像を提供します。

速度：速度も、画像をキャプチャする際に考慮すべき重要な要素です。その結果、オートフォーカス デジタル カメラは、固定フォーカスではフォーカス調整が不要なため、固定フォーカスよりも遅くなります。高速イメージングが必要な場合は、固定焦点カメラが適しています。

費用：オートフォーカスレンズを使用するカメラモジュールは、その複雑さと技術的要件のために、より高価になる傾向があります。画像にあまり品質を必要とせず、予算が限られている場合は、焦点距離が固定された固定焦点レンズカメラの方が適しています。

柔軟性：カメラレンズの柔軟性も、選択する際に考慮すべき重要な要素の1つです。固定焦点レンズは、明るく安定した環境に適しています。オートフォーカスレンズは、暗い場所で優れた性能を発揮し、場合によっては微調整が必要な場合もあり、さまざまな環境に適応できます。

結論

この記事の分析を通じて、固定焦点レンズとオートフォーカスレンズの両方の使用には長所と短所があることがわかります。固定焦点レンズは、そのシンプルさ、低コスト、良好な照明条件での優れた性能で好まれています。オートフォーカスレンズは、柔軟性と精度が高く、ダイナミックな物体の撮影や暗い場所での作業に適しています。

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