CCTVにおける視野角(FOV)
視野角を理解することはCCTV設計の基本です。FOVがカバレッジ、レンズ選定、システム全体の有効性にどう影響するかを学びましょう。
視野角(FOV)とは何ですか?
視野角とは、カメラが見ることのできる範囲を角度で表したものです。FOVは度数で表され、レンズが広角、標準、望遠のどれに当たるかを決めます。1/3インチセンサーに2.8mmレンズを組み合わせると水平FOVは約110°ですが、同じセンサーに50mmレンズを組み合わせるとFOVはわずか約5.7°です。
重要なポイント:
- 広いFOV: より広い範囲を映せますが、細部は少なくなります
- 狭いFOV: 映る範囲は狭くなりますが、細部がより詳しく映ります(ズーム効果)
- 影響する要因: 焦点距離、センサーサイズ、距離
視野角の仕組み
FOVは三角法を使って計算されます。カメラレンズに入る光線は円錐形を形づくります。この円錐の先端の角度が視野角です。画角の広いレンズほど円錐は広くなり、画角の狭いレンズほど円錐は細くなります。
部屋の中に立っている人を想像してください。目を前に向けて正面をまっすぐ見ていると、FOVは狭くなります。頭を回して周辺視野を使うと、FOVは広がります。カメラのレンズもこれと同じ仕組みです。
焦点距離の解説
焦点距離とは、レンズの光学中心からカメラのセンサーまでの距離(ミリメートル単位)です。焦点距離が短い(2.8mm、3.6mm)ほど視野は広くなります。焦点距離が長い(25mm、50mm)ほど視野は狭くなり、よりズームインした映像になります。
| 焦点距離 | FOVカテゴリー | 主な用途 |
|---|---|---|
| 2.8-3.6mm | 広角 90度以上 | 広域カバレッジ、小売店 |
| 4-8mm | 標準 45-90度 | 一般的なカバレッジ |
| 12-25mm | 望遠 15-45度 | 長距離、識別 |
| 35-50mm | 超望遠 15度未満 | 超ズーム、ナンバープレート |
センサーサイズがFOVに与える影響
センサーサイズは視野角に大きく影響します。1/2インチセンサー(幅6.4mm)に2.8mmレンズを組み合わせると、1/3インチセンサー(幅4.8mm)に同じレンズを組み合わせた場合よりも広いFOVが得られます。同じ焦点距離なら、センサーが大きいほど広い画角を捉えられます。
そのため、防犯カメラでは小型センサー(1/3インチ)が一般的に使われています。小型センサーなら、より短く安価なレンズで広い範囲をカバーできるからです。被写界深度や低照度性能が重要な場合には、大型センサー(2/3インチ、1インチ)が使われます。
FOVの実践例
例1:小売店の入口
幅20フィートの店舗入口を10フィート離れた位置からカバーするには、約110°のFOVが必要です。1/3インチセンサーの場合、2.8mmレンズでちょうどこの視野角が得られます。これにより、入店する顧客の顔を認識できます。
例2:駐車場の外周
ポールから駐車場を監視するには、100フィート以上先まで見通す必要があります。1/3インチセンサーに25mmの望遠レンズを組み合わせると約15°のFOVが得られ、ナンバープレートを詳細に撮影できます。
例3:倉庫の隅
天井の高さから倉庫の隅を監視する場合、1/3インチセンサーに3.6mmレンズを組み合わせると約90°のFOVが得られ、通路をカバーして死角を防げます。
FOVの計算方法
FOVは三角法を使って計算します:
FOV = 2 × arctan(sensor_width / (2 × focal_length)) × (180 / π)
ここで、sensor_widthの単位はmm、focal_lengthの単位もmmです
例えば、1/3インチセンサー(幅4.8mm)と3.6mmレンズの場合:
FOV = 2 × arctan(4.8 / (2 × 3.6)) × (180 / π) = 73°
当社のインタラクティブなFOV計算ツールを使えば、あらゆるセンサーと焦点距離の組み合わせについて正確なFOVを算出できます。