カメラのピントの合わせ方 

カメラレンズのフォーカスプロセスを始める

カメラレンズのピントの合わせ方
原文掲載:2021年3月27日 最終更新:2023年11月1日
マックス・ヘンカート
自律型ロボット、監視システム、その他のプロジェクトでカメラを使用する場合、画像の解像度とシャープネスは、組み込みビジョンシステムの性能と精度に大きく影響します。そのため、カメラレンズのフォーカシング方法を理解することは、ロボットエンジニアやカメラを趣味とする人にとって必須のスキルです。このガイドでは、カメラレンズのピント合わせを完璧に行うためのテクニック、ツール、ベストプラクティスをご紹介します。

1.)カメラフォーカスカードを探すか、テストターゲットを印刷する。

まず、レンズ/カメラのピント合わせにはテストチャートが必要です。米国空軍テストチャート、シーメンススターチャート、ISO12233スラントエッジ、ハイパーボリックウェッジなど、数多くの異なるテストチャートがあります。

最高品質の対物画像測定とフォーカスプロセスは、ImatestまたはImage Engineeringのソフトウェアと適切にマウントされたテストチャートを使用して完了する必要があります。

誰もがImatestまたはImage Engineeringのライセンスを持っているわけではないことを知っているので、私たちは出荷の大部分にいくつかのフォーカスカードを同梱しています。2 "フォーカスカード36はシーメンスのスターチャートで、36組の矩形波スポークラインと80:1のコントラスト比を備えています。これは主観的なフォーカスツールであり、客観的なeSFR測定には適していません。

弊社では、お客様の生活を少しでも楽にするために、これらのカードをアットコストでも販売しています:コモンランド・フォーカス・カード

フォーカスカードまたはテストチャートをダウンロードする必要がありますか?ここをクリック
カメラレンズの焦点

2.)カメラの公称被写体距離を決める

ビジョンシステムで撮影しようとする対象物をすべて考えてみましょう。

一番近いのは?最も遠いのは?オブジェクトの距離の中央値は?

被写界深度計算機を使って、ターゲットを設定する距離を計算してください。EFL、F#、ピクセルサイズを入力します。次に、近距離と遠距離の焦点距離が全範囲をカバーするまで、公称焦点距離スライダーを動かします。この公称合焦距離の値が、ターゲットをセットする距離となります。

この理論的な計算とは異なる「十分にシャープなもの」の好みがあるかもしれませんので、2pxと4pxのぼかしをベースにいくつかの異なる距離を試してみてください。

米空軍テストチャート
カメラレンズ シーメンス スターフォーカスカード

3.)カメラの準備をする

フォーカシング・カードを対角線方向に1枚ずつ、中央からコーナーに向かって50%ずつセットする。ステップ#2で計算した値を使用します。これらは、ステップ#3で計算した「公称被写体距離」と「超焦点距離」の近い方に設定します。

これらは動かしても構いませんが、通常、中央に1つのターゲットだけを使用すると、画像全体で最適なフォーカスが得られません。

自動露出のクリッピングを最小限に抑えるため、ニュートラルグレーの背景を使用することをお勧めします。

すべての組み立ては清潔な環境で行ってください。センサーに埃が付着すると、画像に「傷」が生じます。数量が100個を超える場合、毎時200個の半自動機を使用してレンズホルダーとレンズを組み立てることができます。

4.)カメラを起動する。ピントを合わせる。戻ってくる。

1.)カメラからリアルタイムストリームを開きます。

2)エアダストツールを使ってセンサー、レンズスレッド、レンズマウントスレッド、レンズ後面をクリーニングします。エアゾールタイプのエアダストツールは使用しないでください。強制的に空気を送り込む方法は、室温の空気または窒素のみを使用する必要があります。

3.)

4.) 約1/4~1/2回転させてピントを合わせます。ピントが合っていないとはっきり判断できるようにしたい。

5.)レンズがピントを外し始めたら、1/16回転刻みでベストフォーカスに戻す。

このプロセスにより、真のピークコントラストを確認することができます。

カメラのピントの合わせ方
m12レンズのピント合わせ

5.)フォーカスをロックし、コンソールに戻る

当社のM12レンズをご使用の場合は、以下の3つの推奨方法のいずれかを使用してカメラのフォーカスを設定/ロックしてください。

1.)低発泡性の接着剤を使用してフォーカスを固定する。ベストプラクティス(自動車メーカーや大量のカメラモジュールメーカーが使用)は、UV+熱デュアル硬化接着剤を使用することです。このタイプの接着剤では、フォーカスを設定した後、スレッドシャドウゾーンを通して接着剤を硬化させることができます。また、硬化温度が低い熱のみの接着剤をテストすることもできます。これは、金属製のレンズホルダーと金属製のバレルレンズを使用していることを前提としています。レンズホルダーや鏡筒の素材に依存するため、より具体的な推奨事項については、お好みの接着剤ベンダー(Delo、Loctite、ThreeBondなど)に問い合わせることをお勧めします。

2.) 接着剤や硬化装置がない場合は、フォーカスロックリングを使用することができます。

3.)接着剤もフォーカスロックリングもない場合は、テフロン(配管工用)テープを2~3回巻くとよい。

レンズマウントに止めネジを使用することは、レンズを一方向に押し出し、像面の傾きをもたらすのでお勧めしません。これにより、片隅または両側がピンぼけになります。

この説明書についてご意見、ご質問がありましたらお知らせください。

あなたの用途は?私たちのレンズはあらゆる分野をカバーします。

モバイル・ロボティクス?

F値の低いレンズや歪みの少ないレンズを探して、コンピュータービジョンを最適化しましょう。

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当社のコストパフォーマンスの高いコンパクトなCマウントレンズは、最大1.1"~1.2 "フォーマットのグローバルシャッターセンサー用に設計されています。

どこでもインテリジェント?

複数のF#を持つ当社の低ディストーションレンズは、被写界深度を最適化するために使用できます。

監視?

当社の魚眼レンズとIR補正レンズは、ドアベルカメラやアクティブIR照明シーンに適しています。

195°@5.2mm魚眼レンズ

CIL818-F2.0-M12A660

195°@5.2mm魚眼レンズ

低ディストーション7.8mm M12レンズ

CIL078-F2.0-M12A650

低ディストーション7.8mm M12レンズ

汚れる必要があるのか?

当社のIP67およびIP69Kレンズは、環境にさらされる用途に適しています。

空中ロボット工学?

私たちの小さなレンズは、衝突回避や物体認識に最適です。