ボードレンズの選び方

ボードカメラに最適なレンズ解像度の選定方法

ボードレンズとは、ボードカメラやカメラモジュールに組み込まれる小型レンズのことです。ご利用の用途に 合ったレンズを選ぶには、レンズの解像度や光学フォーマットを、使用するイメージセンサーに正しく合わせる ことが重要です。レンズとセンサーの組み合わせが適切であれば、最適な画質が得られ、性能のロスも防げます。

1. レンズ解像度とセンサー解像度の関係(カメラモジュール 基礎知識)

レンズを製造する際、その解像度は通常レンズ検査用プロジェクターで測定され、lp/mm(1mmあたりの 線対数)という単位で表されます。メーカーはボードカメラレンズに1MP、2MP、3MP といった分かりやすい表示(カメラ MP表記)を付けることが多いですが、これらはあくまで解像力を示す 間接的な目安にすぎません。

センサーの画素サイズ(Pixel Size)は、解像度の物理的な限界、いわゆるナイキスト周波数 を決定づけます。理論上、解像可能な最小の線対は画素サイズの2倍に相当します。ただし、ナイキスト限界 付近ではモアレ現象が発生するため、実用上の解像度はおよそナイキスト周波数の0.66倍となります。 つまり、1本の線対を理想的には3画素で捉える計算になり、以下の式で表されます。

画素サイズ = 1 / [3 × (lp/mm)]  (単位:mm)

2. レンズとセンサーのマッチング条件

• レンズの解像度(線対数)が、1線対あたり3画素というルールに従い、センサーの画素サイズと対応していること。
• レンズのイメージサークルがセンサーの受光範囲を完全にカバーし、周辺減光(ケラレ)や暗部が生じないこと。

これら2つの条件を満たすことで、ボードレンズとセンサーは最適な組み合わせとなります。組み合わせが 合っていないボードカメラレンズを使用することも可能ですが、画質の低下やセンサー領域の一部が 活用できないといった問題が生じる場合があります。IADIYでは、お客様の用途に応じて最適な レンズ・センサーの組み合わせをご提案いたします。