魚眼レンズとは何か、魚眼効果の種類とは?

A 魚眼レンズ魚眼レンズは、超広角レンズとも呼ばれ、パノラマレンズとも呼ばれます。一般的には焦点距離16mm以下のレンズが魚眼レンズと考えられていますが、工学的には視野角範囲が140度を超えるレンズを総称して魚眼レンズと呼びます。実際には、視野角が270度を超えるレンズもあります。魚眼レンズは、樽型歪曲収差が多い望遠レンズのことです。このレンズの前玉は前方に放物線状に突き出ており、その形が魚の目に似ていることから「魚眼レンズ」と呼ばれ、その視覚効果は魚が水面上のものを観察するのと似ています。

魚眼レンズ01

魚眼レンズ

魚眼レンズは、大きな視野角を得るために、人工的に大きな樽型歪曲収差を導入します。そのため、画像中央の物体を除いて、直線であるべき他の部分には一定の歪みが生じ、その応用には多くの制限が生じます。例えば、セキュリティ分野では、魚眼レンズは複数の通常のレンズの代わりに使用して広範囲を監視することができます。視野角は180度以上に達するため、監視のための死角はほとんどありません。ただし、画像の歪みにより、人間の目では物体を認識することが難しく、監視能力が大幅に低下します。別の例として、ロボット工学の分野では、自動化ロボットは周囲の風景の画像情報を収集し、それらを識別して対応するアクションを取る必要があります。

もし魚眼レンズ魚眼レンズを使用すると、集光効率は2~4倍向上しますが、収差の影響でソフトウェアによる認識が困難になります。では、魚眼レンズからの画像をどのように認識するのでしょうか?画像内の物体の位置を識別するアルゴリズムは提供されています。しかし、ソフトウェアの計算量が複雑であるため、複雑な図形の認識を実現することは困難です。そのため、現在では、一連の変換処理によって画像の歪みを除去し、正常な画像を取得してから認識するという方法が一般的です。

魚眼レンズ02

補正なしと補正済みの魚眼写真

イメージサークルとセンサーの関係は次のとおりです。

魚眼レンズ03

イメージサークルとセンサーの関係

元は、魚眼レンズ魚眼レンズは、撮影過程で生じる樽型歪曲収差による独特の美的感覚から、写真撮影にのみ用いられてきました。近年、魚眼レンズは広角撮影、軍事、監視、パノラマシミュ​​レーション、球面投影などの分野で広く利用されています。他のレンズと比較して、魚眼レンズは軽量で小型であるという利点があります。


投稿日時: 2022年1月29日