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レンズの見え方(ご参考)

2017-07-21(金) その他

レンズのラインナップが増えて来ており、問い合わせも頂いておりますので、

各レンズで撮影した画像をご紹介いたします。

条件は50cm離れたところから、高さが約43cmの被写体を撮影したときの

見え方です。

■H-S0U02A-RM22 (HFOV:55°)

RM22-1

■H-S0U02A-TA08 (HFOV:98°)

TA08

■H-S0U02A-TA25 (HFOV:80°)

TA25

■H-S0U02A-TA33 (HFOV:150°)

TA33

■H-S0U02B (HFOV:55°) *M5レンズです。

DS-658V

一般的にレンズは広角になればなるほど、周辺の歪が発生します。

歪が気になる方はFOV値が、80°程度までの物をお勧め致します。

*80°品でも多少の歪はでます。

[技術者のひとこと] 赤外線カメラと普通のカメラの違い その2

2016-10-12(水) その他

前回のつづき

じゃあ、赤外線カメラって何なのよ?ってなるかと思います。

ぶっちゃけて言うと、人間の目には見えない光なので、人に

気づかれずに撮影が出来るという事です。

まあ、主には監視用途ですね。

ライトやストロボを使って撮影すると、カメラを壊される可能性が

あるので、赤外線でそっと撮影しておれば、気づかれないと

いう事です。

Snapshot000000 (2)

赤外専用のライトで照らして撮影した場合、普通のカメラでは

全く映らない映像が、色はつかないものの、鮮明に写ります。

P1060582

ちょっと別のカメラモジュールから、赤外線のLEDライトを

拝借。

IRカットフィルターが付いているカメラで、撮影するとぼや

っと赤っぽく映っていると思います。

人間の目にはもっと暗く見えます。

点灯しているのかしてないのかよく見ないと解らないレベル。

(人によって、見える人も居るようですが)

これを赤外線カメラで撮影してみると

StillSnapshot000000 (2)

はい、このように実はものすごく明るいんです。

(点のようにみえるのはレンズのゴーストです。)

これによって、人間に見つからずに、撮影できちゃうって

事になります。

更に、赤外線はある程度の物であれば透過してしまいます。

StillSnapshot000000

普通のカメラで取った画像。微かに下に何か見えると思います。

肉眼で見ても、何かあるなという程度です。

Snapshot000000

赤外線カメラで見ると、字までは見えないものの、何があるか

ぐらいは解ります。

赤外線ライトの波長や強度によってはもっと鮮明に写ります。

こう言った特性を使って、人間の目には解りづらい、衣類の

シミや、コンクリートのヒビなどを見つけるのに使われる事も

あります。

赤外線カメラは、監視や特殊な使われ方をする事が多く、

まだまだ可能性を秘めているなーと感じる今日この頃です。

それでは、また。

[技術者のひとこと] 赤外線カメラと普通のカメラの違い

2016-10-12(水) その他

最近、赤外線カメラとかIRカメラとかこういった名前をよく聞くように

なりました。

 WS000002

左が普通のカメラ、右が赤外線(IR)カメラです。

大きさは置いといて、見た目にはほとんど解りません。

さて、この2つ、何が違うのでしょうか?

ハードウェアもソフトウェアも厳密に言わなければほとんど

差はありません。徹底的に違うのは、レンズについている

光学フィルターです。

WS000001

レンズを裏から見た写真ですが、赤っぽく見えるガラスが

解りますでしょうか?

これが、赤外線(IR)カットフィルターと呼ばれるもので、

自然光に含まれる赤外線より波長が長い光をカットする

フィルターです。

(光の反射とレンズのコーティングで赤っぽく見えますが、

実際は青色です。)

なんでカットする必要があるのかは、これから。

人間の目には可視光と呼ばれる、目に見える光の波長

範囲があります。

Wikipedia参照

だいたい、400nm~750nmぐらいの範囲です。

400nm辺りの光は青く、750nm辺りの光は赤く見えます。

イメージセンサーは、可視光の範囲を超えて、光を電気信号に

変えてしまうため、適切にカットしないと、人間が見ている色と違った

色になってしまいます。

まあ、簡単に言うと、人間が緑と思っている物は、人間がそう

見えているだけで、実際には違う色に見えている動物も居る

という事です。

ちょっと実験

赤外線カメラで室内で撮影します。

StillSnapshot000002

まあ、緑は緑に写ります。

外で取ってみます。

StillSnapshot000001 (2)

枯れた葉っぱ?

いえ、違います。本物は青々としています。

室内だと、ちゃんと緑に映るのに、屋外だと何故、おかしく

なるでしょう?

答えは簡単。室内は蛍光灯の光なので、赤外線はほとんど

含まれません。(ほとんどは可視光の光だけ)

変わって屋外は太陽光なので、思いっきり赤外線が含まれます。

つまり、人間が見える範囲以上の光をセンサーが電気信号に

変えてしまっているためです。

熱を感じる光が赤外が含まれていると考えて下さい。

太陽とか、白熱電球とかめちゃくちゃ熱いですよね?

あれは赤外線が含まれて居るからです。

こたつも一緒。

さて、ここで、IRカットフィルターの登場。

良いSampleが手元になかったので、適当に…。

WS000000

ちょっと見えにくいですが、青いガラスの下にあるグラフ・

光が透過する範囲を示して居ます。

これによると、400~650nmになりますね。

ほぼ、人間の可視光の範囲です。

これを付けてみると…

StillSnapshot000001

はい、ちゃんと緑になりました。

(右側に見える白っぽいのは私の指です。ガラスをレンズに

押し当ててました。ごめんなさい。)

つまり、カメラも人間が見える範囲の光だけにしないと色が

まともに出せなくなってしまいうんですねー。

テレビで、よく真っ暗な映像が緑一色とか白黒で出ているのを見たこと

無いですか?

あれ、色がまともに出ないので、わざとあのようにしてるんです。

知ってましたか?

ちょっと長くなったので、一旦これで。

[技術者のひとこと] 大容量タンタルコンデンサ

2016-01-22(金) 技術者のひとこと

ちょっと情報収集を怠ると、いつのまにか部品の進化がすごいことに

なっていることに気づきます。

今回は、タンタルコンデンサについてのお話です。

近頃、半導体の技術が向上し、あまりノイズがでなくなっているからか、

タンタルのような大容量の物を使う事が少なくなってきています。

私が記憶しているのは470uF程度までは、存在しているのは知って

おりましたが、値段とサイズから考えると電解の方が良いという

結論になっていた気がします。

しかし、ここ数年使っていなかったタンタルですが恐ろしく進化しており、

なんと2200uFという電解を超えるような容量の物もあるようです。

もちろん、耐圧は低くはなるのですが、同容量の電解と比較しても

サイズが小さいので、これは非常に面白い商品だなと思いました。

浦島太郎にならないように、情報収集は必要だなと感じる

今日この頃です。

ちなみに、タンタルコンデンサの情報は京セラ様のHPをご覧ください。

http://www.kyocera.co.jp/prdct/electro/product/capacitor/tantalum.html

[技術者のひとこと] DC/DCコンバータとレギュレータ

2015-12-29(火) その他

今回は、DC/DCコンバータとレギュレータの違いを紹介します。

簡単に表にすると…

WS000000

こんな感じ。個人的主観ではありますが…。

ちなみに、レギュレータとLDOはちょっと違います。

LDOはLow Drop Out regulatorの略で、入出力電位差が小さいレギュレータを

指します。主に0.5V前後の電位差で動作が可能なものですね。

さて、DC/DCコンバータとレギュレータの差は何でしょうか?

上の表を見て貰えばだいたいは解ると思いますが、大電力にはDC/DCコンバータ、

小電力にはレギュレータを使うのがお勧めです。

DC/DCコンバータのメリットは大電力が取り出せるのと、変換効率が良いので、

発熱が少ない点です。

動作原理は

sw

こんな感じ。

6Vから3.3Vを作る際は、ON(出力)、OFF(停止)を繰り返し、外付け

のLPFで、平滑(主にはLとCのLPF)して希望の電圧を取り出します。

DC/DCコンバータは、出力電圧を常に監視しており、変化に応じてON/OFFする

比率を変えて、出力電圧を維持します。

つまり、必要な時間以外はOFFしているため、電力的に効率が高いのがメリットです。

ただし、部品点数が少々多いのと、ON/OFFの周波数が低め(数百KHz~数MHz)

な為、これに近い周波数で動作しているものに影響を出す事もあります。

(たとえば、映像系のものとか)

変ってレギュレータ(LDO)ですが、まずは周辺回路が圧倒的シンプルということです。

最低3つでOK。

ldo

たとえば、新日本無線のNJM2888シリーズ。

更に、DC/DCコンバータと比較して、出力の誤差が非常に小さい点もあります。

一般的なものでも、±2%程度の誤差しか出ません。

また、DC/DCコンバータと比べ、電圧をコントロールする速さが圧倒的に早い

ので、ノイズに強いという点もあります。

ただし、大きなデメリットもあります。

DC/DCコンバータと違って、入力の電圧を内蔵しているトランジスタのON抵抗

を変えることにより希望の電圧を出力しているため、入力と出力の電位差が大きい

とその差分が全て熱に変わってしまいます。(つまり熱い)

計算式としては、(Vin-Vout)☓Iout で算出される電力が全て熱に変わります。

Vin=6V、Vout=3.3V、Iout=100mAの場合、

(6V-3.3V)☓100mA=270mW が熱(捨て電力)になります。

消費する電力が3.3V☓100mA=330mWですから、ほぼ同じ電力が熱に変ってる

ということになります。

(電源の大元から見た場合、6V☓100mA=600mWの負荷になります。)

レギュレータを始め、ICには許容熱損失(PD値)と言うものがありますので、これを

超えない電力に収める必要があります。

結論としては、

大電力(500mAを超えるような系統)には、DC/DCコンバータ。

小電力(100mA以下)には、レギュレータ。

というような使い方をお勧めします。

それではみなさま、良いお年を。

[技術者のひとこと] 60Hzと50Hz。そして、フリッカー。

2015-12-07(月) 技術者のひとこと

 カメラを使っていて、動画で、画面がチラチラするのを見たこと

無いでしょうか?

今回はその原因を紹介します。

カメラは、フレームレートと呼ばれる1秒当たりの静止画をパラパラ漫画

のように連続して表示して動画のように見せています。

一般的なテレビでは、1秒当たり60枚の静止画を表示して動画に

しています。

つまりカメラもこのレートで撮影するのが好ましいのです。

しかし、ここで問題があります。それは電源の周波数です。

東日本は50Hz、西日本は60Hzと聞いた事があると思います。

なぜだか、ご存知ですか?

実は…。

最初に買った発電機がアメリカ製だったか、ドイツ製だったかの差!

という何とももどかしい理由なのです。

欧州は50Hz、アメリカは60Hzなので、日本で混在するのは

この理由なのです。

では、なぜ電源がカメラのチラつきに影響するのでしょうか?

WS000000

蛍光灯はずっと光っているように見えますが、実は電源と

同じように明るくなったり暗くなったりを繰り返しています。

(解りやすいように、マス目にしてあります。)

西日本の場合、カメラの周期も60Hzなので、蛍光灯の点灯周期と

ばっちりと合う為、チラつきは起きません。

WS000002

変って東日本ですが、電源は50Hzなので、カメラのサンプルレートと

比較して点灯周期が少し時間が長くなります。

つまり最初のフレームを100%とすると、点灯周期と合わなくなるため、

1画面の明るさが微妙に変って行きます。

(暇な方が居たら、マス目を数えて見て下さい。)

これがちらつきの原因、フリッカーと呼ばれるものです。

しかしながら、東日本で電力が不足した時に、西日本から電力が

送れない理由が、これだというので、何とかすべきなのでしょうが、

もう無理なんでしょうねー。

補足

上記図では、蛍光灯の点灯周期を60Hz、50Hzとしていますが、

実際は倍の120Hzと100Hzになります。

(詳しくはAC電源でググッて見て下さい)

また、西日本ではフリッカーが起きない訳ではありません。

フレームレートやシャッタースピードによっては出る場合もあります。

[技術者のひとこと] HD-SDIとHD-CCTV

2015-11-30(月) 技術者のひとこと

最近、監視カメラの設計を代行した事もあり、規格について考えてみました。

監視カメラは、IPカメラが現在、どんどんと増えてきては居ますが、

従来のような同軸線を使ったカメラもまだまだあります。

同軸線を使うカメラは従来のアナログカメラのケーブルをそのまま使えるので、

IPカメラのように、新たにLANケーブルを設置する必要がないのがメリットです。

その中の規格で、HD-SDIと、HD-CCTVというのをよく目にします。

これらの差は一体何なのでしょうか?どちらも同軸線を使いますし、

SDIモニターであれば、どちらも映ります。

まず、結論から言うと、HD-SDIは、SMPTEで正式に承認された

規格で、HD-CCTVはそれらに改良を加えた独自の物になります。

HD-SDIは、SMPTE292Mで規定された、1.485Gbpsの

データ転送容量を持った映像伝送規格です。

1080の30p(720の60p)までのサイズ、フレームレートに対応しています。

1080の60pは、一つ上の規格、3G-SDI(SMPTE424)で対応します。

HD-SDIは、映像のみを伝送する事に特化していますので、通信や電源の重畳はしてはなりません。

更に、ペイロードIDの埋め込みが必要で、受信機側にこれから送信する映像のフォーマット

(Sampling Structureや、Field/Frame Rate)の申告が必要になります。(これが一番厄介!)

WS000001

*クリックで拡大します。

代わって、HD-CCTVは、拡張規格として、通信や電源の重畳が許されていますし、ペイロードID

は必要ありません。受信機側で上記内容は(自動で)判断されます。

逆に言うと、電源や通信を重畳した、又はペイロードIDが無い時点で、HD-SDIカメラでは

ないという事です。(HD-CCTVカメラということになります。)

しかしながら、HD-SDIという言葉が、デジタルのSDIカメラというように広く認知されて

しまっているので、誤ったHPをよく見ます。

もし、SDIカメラを設計される際は十分にご注意下さい。

[技術者のひとこと] レンズのあれこれ

2015-11-24(火) 技術者のひとこと

今回、レンズの画角について、お話してみようかと思います。

いくつか比較してみましたので紹介します。

  P1060502

左がピンホールレンズ、右が少し広角(対角100°程度)のレンズです。

どちらもM12規格の物なので、交換可能なものです。

Snapshot000000 - コピーSnapshot000001 - コピー

ピンホールレンズは、一般的に画角は狭くなります。

同じ距離で撮影しても、これだけの差になります。

次に最近需要が増えてきた超広角レンズです。

P1060503

左が100°、右が180°(対角)のレンズです。

(上の100°レンズとは違います。)

StillSnapshot000001 - コピーStillSnapshot000000 - コピー

被写体までの距離は約10cm。

画角で圧倒的な差がでます。

とは言え、広角レンズのデメリットとして、レンズが大きくなる事や

周辺が歪むという事も理解が必要です。

用途に合わせてレンズの画角を決めると言うのが、BESTな選択でしょう。

レンズのご相談も可能ですので、お気軽にご相談下さい。

ホームページを公開しました。

2014-11-04(火) その他

今後の更新にご期待ください!