Field of View (FOV) คืออะไร? อธิบายสำหรับโมดูลกล้องและเลนส์

เมื่อคุณใช้กล้องถ่ายรูปหรือโมดูลกล้องเพื่อตรวจสอบนำทางหรือตรวจจับคุณจะเห็นส่วนหนึ่งของโลกเท่านั้น พื้นที่เฉพาะที่กล้องสามารถจับได้เรียกว่าฟิลด์มุมมอง (FOV) ในแง่แสง

สาขามุมมองเป็นลักษณะพื้นฐานของโมดูลกล้องและเลนส์ซึ่งกำหนดโดยตรงว่าอุปกรณ์ของคุณสามารถ "ดู" ได้โดยตรง การทำความเข้าใจว่าสาขามุมมองคืออะไรและปัจจัยใดที่มีผลต่อสิ่งสำคัญในการเลือกโมดูลกล้องที่เหมาะสมสำหรับใบสมัครของคุณ

คำจำกัดความของ FOV คืออะไรสำหรับสนาม (FOV) หมายถึงขอบเขตเชิงพื้นที่หรือเชิงมุมของฉากที่สามารถสังเกตได้ผ่านอุปกรณ์ออพติคอล (เช่นเลนส์กล้อง) มันกำหนดความกว้างของโลกที่กล้องสามารถจับภาพได้ในช่วงเวลาใดก็ตาม

คิดว่ามันเหมือนกับการมองออกไปนอกหน้าต่าง: ยิ่งหน้าต่างใหญ่ขึ้นหรือยิ่งใกล้คุณมากเท่าไหร่คุณก็ยิ่งเห็นมากขึ้นเท่านั้น มุมมองของกล้องคือขนาดเชิงมุมของโลกภายนอกที่ "หน้าต่าง" นี้สามารถวางกรอบได้ มันมักจะวัดในองศา (องศา)

what is field of view2

แม้ว่าบางครั้งเรียกอีกอย่างว่า "มุมมอง" ในแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริงทั้งสองมักจะใช้แทนกันเพื่อแสดงช่วงของฉากที่กล้องสามารถจับภาพได้

มุมมองของโมดูลกล้องจะถูกกำหนดโดยปัจจัยสำคัญสองประการคือความยาวโฟกัสของเลนส์และขนาดเซ็นเซอร์ภาพ

ความยาวโฟกัสของเลนส์เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อมุมมอง ความยาวโฟกัสสามารถเข้าใจได้ง่ายว่าระยะทางที่แสงบรรจบกันบนเซ็นเซอร์ภาพหลังจากผ่านเลนส์เพื่อสร้างภาพที่ชัดเจน

ความยาวโฟกัสที่สั้นกว่า=มุมมองที่ใหญ่กว่า (กว้างขึ้น) เช่นเดียวกับการมองออกไปผ่านรอยแตกของประตูที่กว้างมากแม้ว่าจะมีแสงไม่มากนักคุณสามารถเห็นช่วงแนวนอนที่กว้าง ตัวอย่างเช่นเลนส์ Fisheye (ความยาวโฟกัสสั้นมาก) มีมุมมองที่กว้างมาก (ยิ่งกว่า 180 องศา)
ความยาวโฟกัสที่ยาวขึ้น=มุมมองที่เล็กกว่า (แคบกว่า) เช่นเดียวกับการมองผ่านกล้องโทรทรรศน์คุณสามารถเห็นระยะทางเล็ก ๆ ในระยะทางเล็ก ๆ แต่ช่วงนี้ขยายออกไป ตัวอย่างเช่นเลนส์เทเลโฟโต้ (ความยาวโฟกัสยาว) มีมุมมองที่แคบมาก ความสัมพันธ์นี้เป็นสัดส่วนผกผัน: ความยาวโฟกัสนานขึ้น ยิ่งความยาวโฟกัสสั้นลงสนามมุมมองที่กว้างขึ้น

แม้จะมีเลนส์ความยาวโฟกัสเดียวกันขนาดเซ็นเซอร์ภาพที่แตกต่างกันก็ส่งผลกระทบต่อมุมมองที่ได้ เลนส์ฉายแสงจากฉากไปยังพื้นที่ภาพวงกลม (เรียกว่า "ฟิลด์ภาพ") และเซ็นเซอร์ภาพอยู่ในภาพนี้เกี่ยวกับเซ็นเซอร์คืออะไร.

ขนาดเซ็นเซอร์ที่ใหญ่กว่า=มุมมองที่ใหญ่กว่า (เมื่อใช้เลนส์ความยาวโฟกัสเดียวกัน) เช่นเดียวกับการใช้กรอบรูปขนาดใหญ่เพื่อจับภาพวาดขนาดคงที่เฟรมรูปภาพที่ใหญ่ขึ้นจะมีการจับภาพมากขึ้น เซ็นเซอร์ขนาดใหญ่สามารถจับส่วนที่ใหญ่กว่าของสนามภาพที่ฉายโดยเลนส์
ขนาดเซ็นเซอร์ขนาดเล็ก=มุมมองขนาดเล็กกว่า (เมื่อใช้เลนส์ความยาวโฟกัสเดียวกัน) เซ็นเซอร์ขนาดเล็กสามารถจับพื้นที่ขนาดเล็กลงตรงกลางของสนามภาพ ความสัมพันธ์นี้เป็นสัดส่วน: ขนาดเซ็นเซอร์ที่ใหญ่ขึ้นยิ่งมองกว้างขึ้น

ดังนั้นฟิลด์มุมมองของโมดูลกล้องจึงเป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างความยาวโฟกัสของเลนส์และขนาดของเซ็นเซอร์ภาพ เลนส์เดียวกันติดตั้งบนเซ็นเซอร์ที่มีขนาดต่างกันมีมุมมองกล้องที่แตกต่างกัน นี่คือเหตุผลที่เลนส์ 50 มม. บนกล้องฟูลเฟรม (เซ็นเซอร์ขนาดใหญ่) จะสร้างภาพ "กว้าง" มากกว่าเลนส์ 50 มม. บนกล้อง APS-C (เซ็นเซอร์ขนาดเล็ก) (มีเอฟเฟกต์ "ปัจจัยการครอบตัด" ต่อเซ็นเซอร์ขนาดเล็ก)

สาขามุมมองมักจะแสดงในองศา (องศา) สำหรับคำอธิบายที่แม่นยำยิ่งขึ้นสาขามุมมองสามารถแบ่งออกเป็น:

มุมมองแนวนอน (แนวนอน FOV):ช่วงมุมรวมอยู่ในทิศทางซ้ายและขวาของภาพ
มุมมองแนวตั้ง (แนวตั้ง FOV):ช่วงมุมรวมอยู่ในทิศทางด้านบนและด้านล่างของภาพ
มุมมองแนวทแยงมุม (เส้นทแยงมุม FOV):ช่วงมุมที่รวมอยู่ในทิศทางเส้นทแยงมุมของภาพมักจะเป็นมุมที่ใหญ่ที่สุด

ในข้อกำหนดของโมดูลกล้องจะมีค่าหนึ่งสนามหรือมากกว่านั้นในแนวนอนแนวตั้งแนวตั้งหรือแนวทแยงมุมมักจะได้รับ สาขามุมมองสามารถคำนวณได้โดยสูตรตรีโกณมิติอย่างง่าย (เกี่ยวข้องกับความยาวโฟกัสและขนาดเซ็นเซอร์) แต่ในกรณีส่วนใหญ่ผู้ผลิตจะให้ข้อมูลจำเพาะเหล่านี้โดยตรง

how to measure fov0

ตามขนาดของมุมมองเราสามารถแบ่งเลนส์หรือโมดูลกล้องออกเป็นหลายประเภท:

มุมกว้าง FOV:โดยปกติจะหมายถึงมุมมองของกล้องที่มากกว่า 60 องศาหรือแม้กระทั่ง 90 องศา มันสามารถจับภาพฉากที่มีขนาดใหญ่มากและเหมาะสำหรับการถ่ายภาพภูมิทัศน์อาคารการถ่ายภาพในพื้นที่ขนาดเล็กหรือการตรวจสอบที่ต้องครอบคลุมกว้าง เลนส์มุมกว้างพิเศษและฟิชอาย (ซึ่งอาจเกิน 180 องศา) เป็นของหมวดหมู่นี้
มาตรฐาน/ปกติ FOV:มักจะระหว่าง 40 องศาถึง 60 องศา มุมมองช่วงนี้อยู่ใกล้กับช่วงที่ชัดเจนที่ดวงตาของมนุษย์เห็นโดยไม่ขยับลูกตาและมักจะใช้สำหรับการถ่ายภาพบุคคลหรือการบันทึกทั่วไป
เทเลโฟโต้ FOV:มักจะน้อยกว่า 30 องศา มันสามารถจับภาพที่เล็กกว่าในฉากที่ห่างไกลและขยายมันซึ่งเหมาะสำหรับการถ่ายภาพสัตว์ป่าการแข่งขันกีฬาการตรวจสอบทางไกลหรือการตรวจสอบทางอุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องขยายรายละเอียด

ฟิลด์มุมมองเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์คีย์ที่ต้องพิจารณาก่อนเมื่อเลือกโมดูลกล้องเนื่องจากเกี่ยวข้องโดยตรงกับโมดูลว่าสามารถตอบสนองความต้องการพื้นฐานของแอปพลิเคชันได้หรือไม่:

สถานการณ์แอปพลิเคชันกำหนด FOV:

หากระบบวิสัยทัศน์ของคุณต้องการตรวจสอบห้องพักที่กว้างขวางหรือยานพาหนะอิสระจำเป็นต้องรับรู้ถึงถนนกว้างข้างหน้าคุณต้องมีโมดูลที่มีมุมมองมุมกว้าง
หากระบบของคุณต้องการอ่านข้อความที่อยู่ห่างไกลระบุวัตถุที่อยู่ห่างไกลหรือตรวจสอบรายละเอียดโดยไม่เข้าใกล้คุณต้องมีโมดูลที่มีมุมมองเทเลโฟโต้
หากโมดูลกล้องจะใช้สำหรับการนำทางหุ่นยนต์ในร่มจะต้องคำนึงถึงการรับรู้ด้านสิ่งแวดล้อมและการหลีกเลี่ยงอุปสรรคและอาจต้องใช้มุมมองขนาดกลางถึงกว้าง

บทความเกี่ยวกับวิธีเลือกโมดูลกล้องสำหรับระบบการมองเห็น.

พื้นฐานของการเลือกเลนส์:เมื่อกำหนดขนาด FOV และเซ็นเซอร์ที่ต้องการจะถูกกำหนดเลนส์ที่เหมาะสมสามารถเลือกหรือออกแบบตามพารามิเตอร์เหล่านี้

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบระบบ:FOV ที่ต้องการส่งผลกระทบต่อตำแหน่งความสูงและมุมของโมดูลกล้องในระบบโดยรวมและจำเป็นต้องใช้โมดูลหลายโมดูลเพื่อครอบคลุมพื้นที่เป้าหมายหรือไม่

Field of View (FOV) เป็นการวัดเชิงมุมของช่วงของฉากที่โมดูลกล้องและเลนส์สามารถ "ดู" ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความยาวโฟกัสของเลนส์และขนาดของเซ็นเซอร์ภาพที่จับคู่กับ ยิ่งความยาวโฟกัสสั้นลงและเซ็นเซอร์ที่ใหญ่ขึ้นก็ยิ่งกว้างขึ้น FOV

การทำความเข้าใจว่า FOV คืออะไรและการกำหนด FOV ที่จำเป็นตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณเป็นพื้นฐานสำหรับการเลือกโมดูลกล้องที่ประสบความสำเร็จและการออกแบบระบบ จากการตรวจสอบพื้นที่ขนาดใหญ่ไปจนถึงรายละเอียดที่ห่างไกล FOV ที่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ว่าโมดูลกล้องของคุณสามารถจับข้อมูลภาพทั้งหมดที่จำเป็นในการแก้ปัญหา

1. ความสัมพันธ์ระหว่างมุมมอง (FOV) และซูมคืออะไร?

A.ซูมหมายถึงความสามารถในการเปลี่ยนมุมมองโดยการเปลี่ยนความยาวโฟกัสของเลนส์ เลนส์ซูมช่วยให้ความยาวโฟกัสสามารถปรับได้ภายในช่วงที่กำหนดดังนั้นจึงเปลี่ยนการขยายและมุมมองของภาพ (ความยาวโฟกัสที่ยาวขึ้นสนามมุมมองที่แคบกว่าและภาพที่ใหญ่กว่าความยาวโฟกัสที่สั้นลงมุมมองที่กว้างขึ้นและภาพที่เล็กกว่า) เลนส์ความยาวโฟกัสคงที่มีมุมมองคงที่และไม่สามารถซูมได้

2. มุมมองของโมดูลกล้องได้รับการแก้ไขหรือไม่?

A.สำหรับโมดูลกล้องโดยใช้เลนส์ความยาวโฟกัสคงที่สนามมุมมองจะได้รับการแก้ไข (กำหนดโดยความยาวโฟกัสของเลนส์และขนาดเซ็นเซอร์) หากใช้โมดูลเลนส์ซูมจะสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการปรับความยาวโฟกัสภายในช่วงซูม นอกจากนี้การซูมดิจิตอล (ซูมดิจิตอล) ผ่านซอฟต์แวร์คือการขยายส่วนหนึ่งของภาพ แต่สิ่งนี้ไม่ได้เปลี่ยนมุมมองที่แท้จริง แต่มีเพียงการปลูกภาพซึ่งจะสูญเสียรายละเอียด

3. จะมีมุมมองมุมมองที่แตกต่างกันส่งผลกระทบต่อการบิดเบือนภาพหรือไม่?

A.ใช่โดยเฉพาะอย่างยิ่งเลนส์มุมกว้างเพื่อจับภาพช่วงที่กว้างขึ้นการออกแบบออปติคัลมีแนวโน้มที่จะเกิดการบิดเบือนภาพเช่น "การบิดเบือนบาร์เรล" (ขอบของภาพโค้งงอออกไปด้านนอกทั่วไปในเลนส์ Fisheye) เลนส์เทเลโฟโต้มักจะมีการควบคุมการบิดเบือนที่ดีขึ้น ในระบบการมองเห็นที่ต้องการการวัดที่แม่นยำหากใช้เลนส์มุมกว้างมักจะต้องมีการแก้ไขการบิดเบือน

โซลูชันการปรับแต่งโมดูลกล้องแบบครบวงจร

ส่งความต้องการของคุณสำหรับโมดูลกล้องและเราจะปรับแต่งโซลูชันที่ดีที่สุดสำหรับคุณ ด้วยโซลูชั่นพรีเมี่ยมของเราคุณสามารถปรับปรุงผลิตภัณฑ์ของคุณมีส่วนร่วมกับลูกค้าของคุณและเปิดโอกาสใหม่สำหรับการเติบโตและความสำเร็จของแอปพลิเคชันการมองเห็นแบบฝังตัว

ส่งคำถามทันที