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。[amazonjs asin=”B07JKXSBL7″ locale=”JP” title=”ラズベリーパイ Raspberry Pi V2カメラモジュール 赤外線 Raspberry PiカメラV2対応 8メガピクセル 160度視野 静止画と録画ビデオのサポート ソニーIMX 219用センサーチップ”]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。[amazonjs asin=”B07H7D3DXJ” locale=”JP” title=”【Amazon.co.jp専売】Fallout 76 Power Armor Edition (パワーアーマーエディション) 【CEROレーティング「Z」】 – PS4″]
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。[amazonjs asin=”B01F1SWTZE” locale=”JP” title=”Raspberry Pi カメラモジュール【Raspberry Pi Camera V2】”]カメラ画像の表示は、nvgstcatptureコマンドを使用しました。
nvgstcatpture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。
so:2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。[amazonjs asin=”B07JKXSBL7″ locale=”JP” title=”ラズベリーパイ Raspberry Pi V2カメラモジュール 赤外線 Raspberry PiカメラV2対応 8メガピクセル 160度視野 静止画と録画ビデオのサポート ソニーIMX 219用センサーチップ”]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
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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。[amazonjs asin=”B07DL88WF4″ locale=”JP” title=”OWSOO 1.8mm魚眼レンズ HD 500万画素 IPカメラ180度広視野角 パノラマCCTVカメラレンズ IR M12マウント1/2.5″F2.0″]
M12マウント16mmレンズ
[amazonjs asin=”B079LCN2DJ” locale=”JP” title=”5 MPカメラアクションカメラレンズ16 mm固定m12 1 / 2インチIRフィルタfor GoPro SJCAMカメラ長い距離表示”]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。[amazonjs asin=”B07F8WCBCW” locale=”JP” title=”OWSOO M12マウントスレッド拡張アダプタ亜鉛合金エクステンダ M12CCTVMTVボードレンズ/ビデオセキュリティカメラ用 2PCS”]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。[amazonjs asin=”B06X9GZFN8″ locale=”JP” title=”35ミリメートルCCTVのIR MTVレンズm12マウントF2.0のセキュリティビデオカメラ”]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。
[amazonjs asin=”B07GFMMK5V” locale=”JP” title=”Quanmin 10mm×1.0mmスリム光学 650nm IRカットフィルタ IRフィルター カメラレンズM12など用等”]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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