Jetson NanoのM12マウントカメラの画角は?屋内編

先日、Jetson Nanoに、Raspberry PiカメラモジュールV2を接続してみました。

さらにカメラモジュールのCMOSセンサーモジュールを交換し、JetBotで使用するものと同じ160度視野(160度FoV)のCMOSセンサーモジュールを取り付けてみました。

こちらのCMOSセンサーモジュールはM12マウント仕様のため、レンズ交換が可能のようです。カメラの屋内での使用を想定し、160度FoVほか各種M12マウントレンズの画角を調べてみました。


Jetson Nano CSI-2カメラnvgstcaptureの画角

カメラと被写体との距離は、40cm程度にしてみました。

Vault 111からお越しの、ボルトボーイ君の全長は14cm程度になります。

Raspberry PiカメラモジュールV2

まずは、比較のため、CMOSセンサーモジュール交換前の、純正Raspberry PiカメラモジュールV2の画角を調べてみました。

カメラ画像の表示は、nvgstcatptureコマンドを使用しました。

起動後、映像を180度回転させるため、次のコマンドを入力しました。

画角はこのような感じになります。

標準レンズということで、歪みなども特に無く、問題なく撮影できています。ん?少し背が伸びた感じもしますが?nvgstcaptureのアスペクト比の問題でしょうか?


M12マウント160度FoV

次に、CMOSセンサーモジュールを160度FoVレンズに交換して撮影してみました。

画角はこのような感じになります。

先程のRaspberry PiカメラモジュールV2と比較すると、広角になっており、被写体が少し遠くにあるように写っています。

また台の方眼を見ていただくと分かる通り、魚眼の歪みが出ています。

JetBotで使用されることから、この程度広角のほうが、自動運転等の目的には向くのかもしれません。

画面の赤みですが、交換後のM12マウントセンサーモジュールは、赤外線(IR)フィルタが入っていないため、明るいところで撮影すると、赤っぽい画像になってしまいます。


M12マウント2.1mm魚眼レンズ

次に2.1mmの魚眼レンズを取り付けてみました。画角はこのような感じです。最初に撮影した、Raspberry PiカメラモジュールV2と同じような画角になりました。

画面がさらに赤紫なのは、CMOSセンサーモジュールと、2.1mm魚眼レンズ両方に、IR/UVカットフィルターが入っていないためかと思います。

同じ条件で撮影しても、これだけ色が違うということは、先程の160度FoVは、レンズ側にIR/UVカットフィルターが入っているのかもしれません。

色味はさておき、CMOSセンサーをM12マウントに交換した後に、屋内で、Raspberry PiカメラモジュールV2と同じ画角が必要な場合は、2.1mmや1.8mmの魚眼レンズを取り付けると宜しいかもしれませんね。


M12マウント16mmレンズ

次は、16mmのレンズを取り付けてみました。M12マウントの場合、16mmは望遠になるようです。レンズの写真を良く見て頂くと、何かアダプターのようなものが付いています。屋内=被写体が近い場合、フランジバック(レンズとCMOSイメージセンサとの距離)が不足して、16mmレンズではピントが合いませんでした。このため、望遠レンズを屋内で使いたい場合(または場合によって屋外でも)、M12マウントスレッドというレンズを延長するアダプターが必要になります。もしもM12マウントの望遠レンズを購入される場合、撮影の状況によって、焦点(ピント)がうまく合わない場合があるため、このようなアダプターの同時購入もご考慮されたほうが宜しそうです。


M12マウント35mmレンズ

最後に35mmレンズの画角を調べてみました。

こちらのレンズもマウントスレッドが必要になります。画角はこのような感じになりました。いや、もう、これだけ望遠ですと。屋内では使いみちが・・・むむむ。


画像の赤紫色対策

映像/画像がが赤紫色になるのは、IR/UVカットフィルタが無いためかと思いますが。

IRカットフィルタは、このような数ミリ四方のフィルタが販売されています。

こちらをCMOSセンサーに貼り付けることで、IRカットの効果が得られる場合もあるようです。しかし貼り付ける方法が問題になるため、ここでご紹介するのは今の所控えさせて頂こうと思います。

ほかにもレンズの内側に貼る方法もあるようですが、手元のレンズでは焦点が合わなくなり、なかなか難しい感じでした。


まとめ

このような感じで、Jetson Nanoに、レンズ交換が可能なM12マウントカメラを接続し、画角を調べてみました。

160度FoVレンズに関しては、やや画像に歪みが見られましたが、屋内使用でも問題なく、Raspberry PiカメラモジュールV2よりも広い画角が得られました。

2.1mm魚眼レンズの場合、IR/UVカットフィルターが無い影響で、画像は赤紫でしたが、屋内使用ではRaspberry PiカメラモジュールV2と似た画角を得られました。

16mmレンズ、35mmレンズに関しては、屋内ではピントが合わず、M12マウントスレッドが必要でしたが、画角はかなり狭く、用途が限られる感じがしました。

16mm、35mmレンズは、屋外の撮影用と考えて頂くと宜しいかと思います。

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