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計算を入力してください

公式

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結果

必要な焦点距離
31.18
ミリメートル(mm)
センサー寸法 36 mm
画角 60°

焦点距離計算ツールとは?

このツールは、特定の画角(FOV、 angle of view)を任意のカメラセンサーで捉えるために必要なレンズの焦点距離(ミリメートル単位)を求めます。純粋な幾何学にもとづく計算なので、フルサイズ、APS-C、マイクロフォーサーズ、マシンビジョン用、スマートフォンのセンサーまで、あらゆる撮像系で利用できます。特定の国やメーカーに依存する前提は一切ありません。

使い方

該当するセンサーの寸法をミリメートルで入力します。水平方向の画角を求めたい場合はセンサーの幅、垂直方向なら高さ、対角方向なら対角線の長さを使ってください。ポイントは、寸法と画角の方向を必ず一致させることです。続いて希望する画角を度(°)で入力すると、焦点距離が表示されます。

計算式の解説

センサー・レンズ・被写体は、レンズを頂点として2つの直角三角形を形づくります。センサー寸法の半分が画角の半分に対する対辺、焦点距離が隣辺にあたるため、次の式が導かれます。

$$f = \frac{\text{Sensor (mm)}}{2 \cdot \tan\left(\dfrac{\text{FOV}}{2} \cdot \dfrac{\pi}{180}\right)}$$

ここで d はセンサーの寸法、FOV は画角です。画角は半分にしたうえで、度からラジアンに変換してからタンジェントを計算します。

レンズにおける焦点距離f、センサー寸法d、画角thetaを示す図
焦点距離、センサーサイズ、画角の関係を表す幾何学。

計算例

幅36mmのフルサイズセンサーで、水平画角を60°にしたい場合を考えます。画角の半分は30°、\(\tan(30°) \approx 0.5774\) です。したがって $$f = \frac{36}{2 \times 0.5774} \approx 31.18\,\text{mm}$$ となり、これは古くから「標準」とされる広角寄りのレンズに近い値です。

よくある質問

どのセンサー寸法を使えばよいですか? 知りたい画角に合わせて選びます。水平画角なら幅、垂直画角なら高さ、対角画角なら対角線の長さを使ってください。

レンズの歪曲は考慮されますか? いいえ。理想的な直線(ピンホール)モデルを前提としています。標準的なレンズでは高い精度が得られますが、極端な魚眼レンズには対応していません。

180°を超える画角は計算できますか? いいえ。タンジェント関数は180°で発散するため、この直線モデルの式は180°未満でのみ有効です。

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