画像処理ソリューション
これを見れば画像処理の入門から基礎~応用まで全てがわかるのを目指して!
   
翻訳(Translate)

プロフィール

Akira

ニックネーム:Akira
東京都の町田事業所に勤務
画像処理ソフトの開発を行っています。リンクフリーです!
詳細プロフィールは こちら
お問い合わせは、こちら↓

【補助HP】
画像処理ソリューションWeb版 【Newブログ】
イメージングソリューション

スポンサーリンク


カテゴリ

最近のコメント

カレンダー

07 | 2017/08 | 09
S M T W T F S
- - 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31 - -

趣味のブログ

iPhone萬歳!
iPhoneの情報いろいろ。
ブログ学習帳
ブログ、SEO、アフィリエイト情報など(まだまだこれから)
俺流クラフト日記
ハンドメイド作品の記録(現在、放置中)

スポンサーリンク 最近の記事
(09/18)  計測測定展に光切断のデモを出展しました
(08/17)  ディジタル画像技術事典200に記事が載りました
(06/09)  光切断を画像センシング展で公開
(05/14)  中国(上海)へ行って来ました
(04/12)  韓国へ行って来ました
(03/10)  私の求める新人像
(01/18)  エレクトロテストジャパンにカラー光切断法のデモを出展しました。
(12/23)  ユニークアクセス200万達成!
(12/10)  【カラー光切断法】YouTube動画まとめ
(11/04)  国際画像機器展2014にカラー光切断法を出展します。
(10/05)  第25回コンピュータビジョン勉強会@関東に参加してきました。
(09/08)  フーリエ変換の記事を追加しました。
(08/09)  【画像処理】ランキング低下中
(07/06)  記事の更新が停滞中...
(06/08)  画像センシング展2014でカラー光切断法のデモを行います。
(05/17)  カラー光切断法の動画を公開しました。
(04/30)  ソニーα NEX-5Rで星空撮影
(04/10)  カラー光切断法の取込結果を追加しました
(03/08)  Korea Vision Show 2014へ行ってきました
(02/05)  フーリエ変換シリーズを始めます。
(01/06)  2014年、あけましておめでとうございます。
(12/04)  カラー光切断法を公開(国際画像機器展2013にて)
(11/13)  国際画像機器展2013に出展します
(10/14)  「画像処理のためのC#」はじめます。
(09/16)  【C#,VB.NET】高速描画コントロールをバージョンアップしました。
(09/04)  拡大鏡に輝度値表示、ルーラー機能を追加した個人ツールを公開
(08/05)  7月の拍手Top5
(07/06)  2013年6月人気記事Top5
(05/12)  SONY α NEX-5Rレビュー
(04/24)  SONY α NEX-5RY購入

分解能

メインページ光学系
 

CCDカメラで画像を撮影した場合に、視野を何画素で撮影するか?で
求められる分解能(mm/pix)とは別に光学的な分解能があります。

これは、物体の近接した2点がどれ程まで接近した距離まで見分けられるかを
示す量で、


  分解能   (NA:開口数  λ:光の波長)
  
で表されます。

このことから、分解能の値を小さくするにはNAを大きくする(F値を
小さくする)か、もしくは使用波長を短くすることで小さくなります。
ただし、この計算はレンズの中心付近の状態で視野全体において同じ
分解能が得られることはまれです。

この性能を表すのにMTF(Modulation Transfer Function)という指標があるのですが、
簡単に言うと、1mmの白黒の縞を何本撮影できるか?どの程度コントラスト良く撮影できるか?
という指標なのですが、実際の撮影の分解能はこのMTFが一番参考になるとは思うのですが、
市販のレンズでは、ほとんどMTFデータは入手することができません。

逆にマシンビジョン専用のレンズはこのMTF性能も良い場合が多く、
おおよそ、10μm以下の分解能を必要とする場合にはレンズメーカへ
MTFについてお問い合わせ頂くことをお勧め致します。


Loading...
スポンサーリンク

スポンサーリンク 最近の記事
(09/18)  計測測定展に光切断のデモを出展しました
(08/17)  ディジタル画像技術事典200に記事が載りました
(06/09)  光切断を画像センシング展で公開
(05/14)  中国(上海)へ行って来ました
(04/12)  韓国へ行って来ました
(03/10)  私の求める新人像
(01/18)  エレクトロテストジャパンにカラー光切断法のデモを出展しました。
(12/23)  ユニークアクセス200万達成!
(12/10)  【カラー光切断法】YouTube動画まとめ
(11/04)  国際画像機器展2014にカラー光切断法を出展します。
(10/05)  第25回コンピュータビジョン勉強会@関東に参加してきました。
(09/08)  フーリエ変換の記事を追加しました。
(08/09)  【画像処理】ランキング低下中
(07/06)  記事の更新が停滞中...
(06/08)  画像センシング展2014でカラー光切断法のデモを行います。
(05/17)  カラー光切断法の動画を公開しました。
(04/30)  ソニーα NEX-5Rで星空撮影
(04/10)  カラー光切断法の取込結果を追加しました
(03/08)  Korea Vision Show 2014へ行ってきました
(02/05)  フーリエ変換シリーズを始めます。
(01/06)  2014年、あけましておめでとうございます。
(12/04)  カラー光切断法を公開(国際画像機器展2013にて)
(11/13)  国際画像機器展2013に出展します
(10/14)  「画像処理のためのC#」はじめます。
(09/16)  【C#,VB.NET】高速描画コントロールをバージョンアップしました。
(09/04)  拡大鏡に輝度値表示、ルーラー機能を追加した個人ツールを公開
(08/05)  7月の拍手Top5
(07/06)  2013年6月人気記事Top5
(05/12)  SONY α NEX-5Rレビュー
(04/24)  SONY α NEX-5RY購入

レンズの明るさ

メインページ光学系

 

 レンズの明るさ
F値
 主に写真レンズ等のレンズの明るさを表す値であり、レンズの焦点距離 f を
 無限遠から入射する光線の有効光束の直径 D (有効径、レンズに入射可能な
 平行光の直径)で割った値で定義されます。
    F値
 像の明るさは直径Dの円の面積に比例(Dの2乗に比例)することから、
 F値の逆数の2乗に比例します。
    像の明るさ

開口数(NA[Numerical Aperture])
 主に顕微鏡の対物レンズ等のレンズの明るさを表す値であり、
 屈折率 n と光軸と周縁光線とのなす角θで表されます。


   
NA


Loading...
スポンサーリンク

スポンサーリンク 最近の記事
(09/18)  計測測定展に光切断のデモを出展しました
(08/17)  ディジタル画像技術事典200に記事が載りました
(06/09)  光切断を画像センシング展で公開
(05/14)  中国(上海)へ行って来ました
(04/12)  韓国へ行って来ました
(03/10)  私の求める新人像
(01/18)  エレクトロテストジャパンにカラー光切断法のデモを出展しました。
(12/23)  ユニークアクセス200万達成!
(12/10)  【カラー光切断法】YouTube動画まとめ
(11/04)  国際画像機器展2014にカラー光切断法を出展します。
(10/05)  第25回コンピュータビジョン勉強会@関東に参加してきました。
(09/08)  フーリエ変換の記事を追加しました。
(08/09)  【画像処理】ランキング低下中
(07/06)  記事の更新が停滞中...
(06/08)  画像センシング展2014でカラー光切断法のデモを行います。
(05/17)  カラー光切断法の動画を公開しました。
(04/30)  ソニーα NEX-5Rで星空撮影
(04/10)  カラー光切断法の取込結果を追加しました
(03/08)  Korea Vision Show 2014へ行ってきました
(02/05)  フーリエ変換シリーズを始めます。
(01/06)  2014年、あけましておめでとうございます。
(12/04)  カラー光切断法を公開(国際画像機器展2013にて)
(11/13)  国際画像機器展2013に出展します
(10/14)  「画像処理のためのC#」はじめます。
(09/16)  【C#,VB.NET】高速描画コントロールをバージョンアップしました。
(09/04)  拡大鏡に輝度値表示、ルーラー機能を追加した個人ツールを公開
(08/05)  7月の拍手Top5
(07/06)  2013年6月人気記事Top5
(05/12)  SONY α NEX-5Rレビュー
(04/24)  SONY α NEX-5RY購入

焦点深度、被写界深度、絞りとの関係

メインページ光学系
 

被写界深度図
許容錯乱円
 物体面上の点を撮影したときに、像面上では点として結像し、像面から前後に外れると
 円として結像します。この円のことを錯乱円といい、ピントが合っているとみなされる
 最大の円を許容錯乱円といいます。
 マシンビジョンでCCDカメラを用いる場合、許容錯乱円にCCD画素の大きさが用いられる場合が
 多いようです。
被写界深度
 物体面において、ピントが合って見える範囲のことを被写界深度といいます。
焦点深度
 ピントが合って見える範囲において、像面側(CCDなど)の結像範囲を焦点深度といいます。
絞りと被写界深度との関係
 レンズの絞りを開くと撮影画像が明るくなり、カメラのゲインを下げることが
 できますが、被写界深度が浅くなります。逆に、絞りを閉じると撮影画像は暗くなり、
 カメラのゲインを上げる必要がある場合がありますが、被写界深度は広くなります。
 そのため、レンズの絞りは画像の明るさのみならず、被写界深度やカメラのゲインを
 考慮し、設定することが必要です。

 撮影する画像の明るさを一定にしようとすると、一般的に以下のような関係になります。

絞り大(開)被写界深度小(閉)
深度浅い被写界深度深い
ゲイン被写界深度
ノイズ少ない被写界深度


絞り比較

ただし、この計算は収差のない理想的なレンズの場合の話で、
実際には像面湾曲の影響により、
像を結ぶ位置が平面からズレてしまいます。

このズレ量がレンズメーカに聞いてもあまり教えてくれないので、結局は全視野において
像がボケることなく撮影できるか?は撮影してみないと分からない場合がほとんどです。

像面湾曲

 被写界深度の計算

  被写界深度の公式
 

   被写界深度


<計算例>
 画像数2353×1728mm、画素サイズ7.4×7.4μmのカメラを用い、
 レンズの焦点距離が55mmのレンズを用い、物体距離(≒ワーキングディスタンス)
 300mmで撮影を行いたい場合の被写界深度の計算
  設定条件より
   許容錯乱円 =7.4μm
   F=2.8の場合


   被写界深度の計算例
   

(お知らせ)
この計算はレンズ選定(視野、撮影距離など)のページで出来るようになりました。


Loading...
スポンサーリンク

スポンサーリンク 最近の記事
(09/18)  計測測定展に光切断のデモを出展しました
(08/17)  ディジタル画像技術事典200に記事が載りました
(06/09)  光切断を画像センシング展で公開
(05/14)  中国(上海)へ行って来ました
(04/12)  韓国へ行って来ました
(03/10)  私の求める新人像
(01/18)  エレクトロテストジャパンにカラー光切断法のデモを出展しました。
(12/23)  ユニークアクセス200万達成!
(12/10)  【カラー光切断法】YouTube動画まとめ
(11/04)  国際画像機器展2014にカラー光切断法を出展します。
(10/05)  第25回コンピュータビジョン勉強会@関東に参加してきました。
(09/08)  フーリエ変換の記事を追加しました。
(08/09)  【画像処理】ランキング低下中
(07/06)  記事の更新が停滞中...
(06/08)  画像センシング展2014でカラー光切断法のデモを行います。
(05/17)  カラー光切断法の動画を公開しました。
(04/30)  ソニーα NEX-5Rで星空撮影
(04/10)  カラー光切断法の取込結果を追加しました
(03/08)  Korea Vision Show 2014へ行ってきました
(02/05)  フーリエ変換シリーズを始めます。
(01/06)  2014年、あけましておめでとうございます。
(12/04)  カラー光切断法を公開(国際画像機器展2013にて)
(11/13)  国際画像機器展2013に出展します
(10/14)  「画像処理のためのC#」はじめます。
(09/16)  【C#,VB.NET】高速描画コントロールをバージョンアップしました。
(09/04)  拡大鏡に輝度値表示、ルーラー機能を追加した個人ツールを公開
(08/05)  7月の拍手Top5
(07/06)  2013年6月人気記事Top5
(05/12)  SONY α NEX-5Rレビュー
(04/24)  SONY α NEX-5RY購入

レンズ選定上の注意

メインページ光学系
 

●各レンズには被写体にレンズを一番近づけることの出来る距離(最短撮影距離)が
 設定されています。
 撮影距離Dが最短撮影距離を下回らないようにレンズを選定して下さい。
●レンズの許容カメラフォーマットもしくはイメージサークルが
 CCDのサイズ以上となるレンズを選定してください。
●レンズの公式の計算は薄肉レンズモデルの計算です。計算結果には誤差が含まれます。
20070611215310.png

余談ですが...
35mmフィルムは35mmって言っているのに、なんで36mm???と思ったりもしますが、
35mmなのはフィルムの幅で撮影領域は36mm×24mmとなります。

   35mmフィルムサイズ


Loading...
スポンサーリンク

スポンサーリンク 最近の記事
(09/18)  計測測定展に光切断のデモを出展しました
(08/17)  ディジタル画像技術事典200に記事が載りました
(06/09)  光切断を画像センシング展で公開
(05/14)  中国(上海)へ行って来ました
(04/12)  韓国へ行って来ました
(03/10)  私の求める新人像
(01/18)  エレクトロテストジャパンにカラー光切断法のデモを出展しました。
(12/23)  ユニークアクセス200万達成!
(12/10)  【カラー光切断法】YouTube動画まとめ
(11/04)  国際画像機器展2014にカラー光切断法を出展します。
(10/05)  第25回コンピュータビジョン勉強会@関東に参加してきました。
(09/08)  フーリエ変換の記事を追加しました。
(08/09)  【画像処理】ランキング低下中
(07/06)  記事の更新が停滞中...
(06/08)  画像センシング展2014でカラー光切断法のデモを行います。
(05/17)  カラー光切断法の動画を公開しました。
(04/30)  ソニーα NEX-5Rで星空撮影
(04/10)  カラー光切断法の取込結果を追加しました
(03/08)  Korea Vision Show 2014へ行ってきました
(02/05)  フーリエ変換シリーズを始めます。
(01/06)  2014年、あけましておめでとうございます。
(12/04)  カラー光切断法を公開(国際画像機器展2013にて)
(11/13)  国際画像機器展2013に出展します
(10/14)  「画像処理のためのC#」はじめます。
(09/16)  【C#,VB.NET】高速描画コントロールをバージョンアップしました。
(09/04)  拡大鏡に輝度値表示、ルーラー機能を追加した個人ツールを公開
(08/05)  7月の拍手Top5
(07/06)  2013年6月人気記事Top5
(05/12)  SONY α NEX-5Rレビュー
(04/24)  SONY α NEX-5RY購入

レンズ選定(視野、撮影距離など)

メインページ光学系

下図のような、レンズの焦点距離 f やワーキングディスタンスの求め方を紹介します。
レンズ選定

レンズの計算には、下図のような薄肉レンズモデルを用いて計算します。
レンズの公式

計算に必要なのは、レンズの公式と倍率の計算式です。

レンズの公式倍率
レンズの公式倍率

下記、表中に数値を入力し×××計算ボタンをクリックすると、それぞれの値を計算することが出来ます。

以下、物体距離 ≒ ワーキングディスタンスとして計算します。
また、下記計算中の『センサ幅 ℓ (mm)』の値はセンサの物理的な大きさを指定するのではなく、実際の撮影に使用するセンサの領域を指定します。
例)CCD素子サイズが7μmのセンサで5000画素使用する場合、センサ幅 ℓ (mm)は
   7μm × 5000画素 = 35mm
  とします。

焦点距離 f を求める場合


レンズの公式、倍率の式を変形して、
焦点距離
として焦点距離を求めます。

センサ幅 ℓ (mm)
視野幅 L(mm)
ワーキングディスタンス a(mm)
焦点距離 f(mm)


ワーキングディスタンス a を求める場合


レンズの公式、倍率の式を変形して、
ワーキングディスタンス
としてワーキングディスタンスを求めます。

センサ幅 ℓ (mm)
視野幅 L(mm)
焦点距離 f(mm)
ワーキングディスタンス a(mm)


被写界深度を求める場合


被写界深度は下図のように求めます。
被写界深度
被写界深度

として被写界深度を求めます。
CCDカメラの場合、許容錯乱円 ≒ CCDの画素サイズと して計算します。

ワーキングディスタンス a(mm)
許容錯乱円 ε(μm)
F値
焦点距離 f(mm)
前側被写界深度(mm)
後側被写界深度(mm)
被写界深度(mm)


※本計算は薄肉レンズモデルの計算です。計算値には誤差が含まれます。
計算結果は参考程度に参照して下さい。

別途、下記ページも参照下さい。
■レンズ選定上の注意
■焦点深度、被写界深度、絞りとの関係

備考

レンズ選定の式にはここに記載してある式とは別に レンズの公式
という図の場合、
レンズの公式
の関係式から、焦点距離は
レンズの公式
として求める!

というような説明も多いかと思います。 むしろ、こちらの方が多い?!

なぜか、カメラレンズメーカーのレンズ選定の式ではこちらの式を用いる場合が多く、
ガラスレンズメーカーは最初に紹介したレンズの公式を用いて紹介している場合が多いようです。
試しに両方計算してみると分かりますが、計算結果はさほど変わりません。
おそらく、薄肉レンズモデル計算の誤差範囲???

ということから、レンズの選定の場合には計算の簡単な、こちらの式を用いるのかもしれませんが、
どうにも、焦点距離fの示している距離が気持ち悪くて、最初に説明しているレンズの公式を用いた
説明としました。
本来、焦点距離fは無限遠からの光(平行光)が入射した時に、レンズの主点から光が1点に集まる場所までの
距離を現します。
ワーキングディスタンスもレンズ本体(筐体)の先端からの距離ですが...
この辺の名称の詳細はレンズ周りの名称のページを参照願います。
Loading...
スポンサーリンク

スポンサーリンク 最近の記事
(09/18)  計測測定展に光切断のデモを出展しました
(08/17)  ディジタル画像技術事典200に記事が載りました
(06/09)  光切断を画像センシング展で公開
(05/14)  中国(上海)へ行って来ました
(04/12)  韓国へ行って来ました
(03/10)  私の求める新人像
(01/18)  エレクトロテストジャパンにカラー光切断法のデモを出展しました。
(12/23)  ユニークアクセス200万達成!
(12/10)  【カラー光切断法】YouTube動画まとめ
(11/04)  国際画像機器展2014にカラー光切断法を出展します。
(10/05)  第25回コンピュータビジョン勉強会@関東に参加してきました。
(09/08)  フーリエ変換の記事を追加しました。
(08/09)  【画像処理】ランキング低下中
(07/06)  記事の更新が停滞中...
(06/08)  画像センシング展2014でカラー光切断法のデモを行います。
(05/17)  カラー光切断法の動画を公開しました。
(04/30)  ソニーα NEX-5Rで星空撮影
(04/10)  カラー光切断法の取込結果を追加しました
(03/08)  Korea Vision Show 2014へ行ってきました
(02/05)  フーリエ変換シリーズを始めます。
(01/06)  2014年、あけましておめでとうございます。
(12/04)  カラー光切断法を公開(国際画像機器展2013にて)
(11/13)  国際画像機器展2013に出展します
(10/14)  「画像処理のためのC#」はじめます。
(09/16)  【C#,VB.NET】高速描画コントロールをバージョンアップしました。
(09/04)  拡大鏡に輝度値表示、ルーラー機能を追加した個人ツールを公開
(08/05)  7月の拍手Top5
(07/06)  2013年6月人気記事Top5
(05/12)  SONY α NEX-5Rレビュー
(04/24)  SONY α NEX-5RY購入

レンズ周りの名称

メインページ光学系
 

レンズの選定に知っておきたい名称についてまとめました。
レンズ周りの名称 

ワーキングディスタンス(WD)
 物体面からレンズの先端までの距離


フランジバック(FB)
 
レンズの取付面(フランジ)から像面までの距離
 (代表値)
  Fマウント:
46.5mm(ニコン用レンズ)
  Kマウント:
45.46mm(ペンタックス用レンズ)
  Cマウント:
17.53mm

イメージサークル
 像面に結像できる範囲(撮影可能な範囲)を径(Φ)で表します。
 レンズを選定するときに、CCDの領域に外接する円の大きさ以上の
 
イメージサークルを持ったレンズを選ぶ必要があります。

画角
 画面上に鮮鋭な画像として写し込むことができる範囲を角度で表したもの。
 
イメージサークルが大きいか焦点距離が短いと画角は大きくなります。

前側焦点、後側焦点
 平行な光束を入射したときに収束する点

前側主点、後側主点
 焦点からレンズ側に向かって焦点距離  だけ離れた位置
 この位置はレンズによって異なりますが、一般的に主点の位置は公開されていません。

撮影距離
 物体面から像面までの距離
 とくにレンズを用いたときに最短で撮影できる距離のことを最短撮影距離といいます。


Loading...
スポンサーリンク

スポンサーリンク 最近の記事
(09/18)  計測測定展に光切断のデモを出展しました
(08/17)  ディジタル画像技術事典200に記事が載りました
(06/09)  光切断を画像センシング展で公開
(05/14)  中国(上海)へ行って来ました
(04/12)  韓国へ行って来ました
(03/10)  私の求める新人像
(01/18)  エレクトロテストジャパンにカラー光切断法のデモを出展しました。
(12/23)  ユニークアクセス200万達成!
(12/10)  【カラー光切断法】YouTube動画まとめ
(11/04)  国際画像機器展2014にカラー光切断法を出展します。
(10/05)  第25回コンピュータビジョン勉強会@関東に参加してきました。
(09/08)  フーリエ変換の記事を追加しました。
(08/09)  【画像処理】ランキング低下中
(07/06)  記事の更新が停滞中...
(06/08)  画像センシング展2014でカラー光切断法のデモを行います。
(05/17)  カラー光切断法の動画を公開しました。
(04/30)  ソニーα NEX-5Rで星空撮影
(04/10)  カラー光切断法の取込結果を追加しました
(03/08)  Korea Vision Show 2014へ行ってきました
(02/05)  フーリエ変換シリーズを始めます。
(01/06)  2014年、あけましておめでとうございます。
(12/04)  カラー光切断法を公開(国際画像機器展2013にて)
(11/13)  国際画像機器展2013に出展します
(10/14)  「画像処理のためのC#」はじめます。
(09/16)  【C#,VB.NET】高速描画コントロールをバージョンアップしました。
(09/04)  拡大鏡に輝度値表示、ルーラー機能を追加した個人ツールを公開
(08/05)  7月の拍手Top5
(07/06)  2013年6月人気記事Top5
(05/12)  SONY α NEX-5Rレビュー
(04/24)  SONY α NEX-5RY購入

ラインセンサ用高性能レンズ発表

目次ページへ

<栃木ニコンよりラインセンサ用の高性能レンズが発表されました。

倍率:0.5倍、0.7倍、1倍、1.4倍
イメージサークル:Φ62mm
発売予定時期:2007年7月下旬

詳しくはこちら
http://www.nikon.co.jp/main/jpn/whatsnew/2007/0605_rayfact_02.htm

イメージサークルがΦ62mmと大きく、歪も少ないようなので
DALSAのPiranha3(12288画素)などの高解像度カメラに最適。
Loading...
スポンサーリンク



現在の閲覧者数: / 合計