カメラレンズの被写界深度計算｜DoF Calculator & Hyperfocal Distance

なぜ被写界深度がマシンビジョンに重要なのか？

Depth of field is the foundation of sharp, reliable machine vision. It determines which parts of your scene will be in focus and which will be blurry – directly impacting whether your computer vision algorithms can detect features, read barcodes, or guide robot movements accurately.

DoFはカメラの "シャープネスゾーン "だと思ってください。浅すぎると、重要な被写体がボケてしまう。 深すぎると（絞りを小さくする必要がある）、速いシャッタースピードに十分な光を集められないかもしれない、 動体ブレの原因となる。

電卓の結果は実際に何を意味するのか？

自分のアプリケーションに適した設定を選ぶには？

この計算に隠された物理学とは？

ガウス光学財団

この計算機は、被写界深度を決定するために薄いレンズの式と幾何光学を使用しています。 基本的な式は、オブジェクトの距離（u）、画像の距離（v）、および焦点距離（f）に関連しています：

混迷の輪」が重要な理由

CoC（Circle of Confusion）とは、ブレに対する許容範囲のこと。ピントが合っていない点光源は がセンサー上でブラーサークルとなる。この円がCoCのしきい値より小さいとき、あなたはそれを「十分にシャープ」と認識します、 あなたはそれを "十分にシャープ "と認識します。

単純なDOF公式はいつ破綻するのか？

小口径における回折限界

F11より小さい絞りでは、光の回折が顕著になる。回折によってできるエアリーディスクは の直径はおよそ

d = 2.44 × λ × N

ここで、λは波長（緑色光の場合は≒550nm）、NはF値である。F16の場合 多くのピクセルサイズよりも大きい！

本物のレンズ収差

本物のレンズは完璧ではない。球面収差、コマ収差、非点収差に悩まされる。 計算された被写界深度内でもシャープネスを低下させることがある。高品質の マシンビジョン用に最適化されたM12レンズ は、マルチエレメント設計により、これらの収差を最小限に抑えます。

センサー技術は被写界深度にどう影響するか？

モノクロセンサーとカラーセンサー

モノクロセンサーは、すべての画素が輝度情報を完全に取り込むため、有効解像度が約40％向上する。 の解像度を実現する。ベイヤーカラーセンサーでは、各ピクセルは1つのカラーチャンネルしかキャプチャしない。 このため、エッジを柔らかくする補間処理が必要になる。

グローバルシャッターとローリングシャッター

被写界深度の計算には直接影響しないが、グローバルシャッターセンサーは重要である。 である。ローリングシャッターは、フォーカスの問題に似た歪みを生じさせることがある。 ローリングシャッターはフォーカスの問題に似た歪みを生じさせるが、実際は時間的な歪みである。グローバルシャッターセンサーには4つのトランジスタがあり、その結果、画素サイズが大きくなります。 画角と被写界深度に影響を与えます。

オートフォーカスと固定焦点は？

この計算機を使って最適な固定焦点位置を見つけ、機械的またはネジロック剤で固定します。 ネジロック剤で固定します。M12マウントレンズの場合 M12マウントレンズの場合 レンズを正しい位置まで回転させて固定します。