ビジョンシステムの画質向上：カメラに合ったレンズの選定方法

フランジバック

レンズの取り付け面からイメージセンサーまでの距離をフランジバックといいます。光学性能を最大限に発揮するため、それぞれのレンズには定められたフランジバックがあり、通常は変更できません。

また、フランジバックはマウントごとに値が決まっています。例えば、Cマウントのフランジバックは17.526mmです。

解像力の単位：lp/mm

レンズの解像力は、1mm当たりのラインペア数（lp/mm）、つまり1mmの中に識別可能な白と黒の縞が何本存在するかで決まり、この値が大きいほど解像力は高くなります。センサーの性能を最大限に引き出すには、十分な解像力を確保しなければなりません。

解像力とピクセルサイズの関係性

センサーのピクセルサイズがどんなに小さくても、レンズの解像力が低いと、被写体を細部まで捉えられません。例えば、5MPのセンサーを使用する場合、レンズも5MPに対応した解像力が求められます。レンズによっては、レンズ選定の参考資料として対応画素数（MP）が表記されている場合もありますが、その他の技術仕様（lp/mm、MTF曲線など）の確認も欠かせません。

ビジョンシステムの画質を最大限に引き出すには、センサー画素数とレンズ解像力のバランスを最適化する必要があります。

F値の画質への影響

F値が大きいほど、絞り穴は小さくなり、センサーに当たる光量が減少します。暗所撮影を行う場合は、F値を小さくして光量を増やすとよいでしょう。

ただし、F値を小さくすると、被写界深度が浅くなって収差（口径食など）が軽減する代わりに、光の回折によって小絞りボケが発生するおそれがあります。

最適なF値は、レンズによって異なります。F値を決定する際は、被写界深度と回折限界のバランスを考慮するとよいでしょう。

まとめ：絞りの絞り過ぎ・開き過ぎを防止しながら、照明条件に合ったF値を見つけることが重要です。

従来のレンズは、可視光帯域（400～700nm）向けに設計されているため、近赤外帯域ではピントが合いませんが、ある程度の画像のブレが許される単純な近赤外撮影であれば、問題ありません。

しかし、可視光と近赤外光の両方を捉えた鮮明な画像を撮影したい場合は、400～1000nmの広い波長範囲に対応したレンズが必要になり、コストが増大するだけでなく、その他性能の制約にもつながります。