カメラの焦点距離と水平画角

こんにちわ。木寺です。

去年くらいからAIカメラ、IPカメラに関わることが多くなってきています。
カメラによって性能はまちまちですが、いろいろなカメラで撮影できる範囲を計算する必要がでてきました。
もともと一眼レフを趣味にしていたことがあったので、焦点距離とか画角という言葉には馴染みがあったのですが、厳密に計算したことはなかったです。焦点距離とセンサーの大きさ(縦、横のサイズ)、写したい対象までの距離で撮影できる範囲が計算してみました。
今回は、下記の様なスペックのAIカメラで撮影し実際に公園で正しいか検証してきました。
焦点距離：2.8mm
センサーサイズ：1/2.7(5.4mm x 4mm)
対象までの距離：15m

今回使った計算式は下記の通りです。

水平撮影範囲(m)=(被写体までの距離xセンサーサイズ(水平))/焦点距離
垂直撮影範囲(m)=(被写体までの距離xセンサーサイズ(垂直))/焦点距離
対角撮影範囲(m)=(被写体までの距離xセンサーサイズ(対角))/焦点距離
焦点距離(mm)=(被写体までの距離x(センサーサイズ(水平or垂直))/被写体サイズ(幅or高さ)

水平画角がどれくらい撮影できるのか知りたかったので、公式に当てはめて計算するとおおよそ、29mということが分かりました。
水平画角：(15 x 5.4)/2.8=28.928・・・・

公園で試すには29m測るのは機材的に難しかったので、丁度半分の位置から端まで測って2倍することで正しいか検証することにしました。

実際にAIカメラの撮影動画から

測った結果はほぼ29mでした。念のため3回測ってみたのですが、上記写真の赤色の長方形のところにそれぞれ人に立ってもらいレーザー距離測定器で計測しました。3回とも14mと±数十cmでした。半分なので2倍して人の幅分を足すとおおよそ29mになることがわかりました。
こんなことして何に使うの？と思うかもしれませんが、弊社の駐車場ソリューションで利用したり、ナンバープレート認識で利用するのです。
ナンバープレート認識では、動画のナンバープレートサイズを決められたピクセルサイズ以上になるように撮影する必要があります。

AI技術に関連して本日、某大学の教授からディープラーニングについて教えて頂く機会がありました。コンピューターの性能が上がってきたからAI技術ができるようになってきたっていうのは、確かに！と思いました。
ムーアの法則は崩れてしまいましたが、2000年初頭から比べるとPCの性能はものすごく上がっていると思いました。大学で研究をしていたころに検索エンジンの研究をしていたので特徴抽出とかベクトルなどの話はとても懐かしかったです。

以下、私事ですが、バイクを増車してしまいました。
軽い気持ちでZ900RS 50周年モデルの抽選に応募したのですが、なんと！見事に当選し5月末に納車されました！