Em um sistema de visão de máquina, a lente atua como os olhos da máquina. Sua função principal é focalizar a imagem do objeto alvo no dispositivo fotossensível do sensor de imagem (câmera). Todas as informações de imagem processadas pelo sistema de dados devem ser obtidas através da lente, e a qualidade da lente afeta diretamente o desempenho geral do sistema de visão.
A distância focal em um sistema óptico é usada para medir a capacidade do sistema de convergir ou divergir os raios de luz.
Como podemos entender a relação entre a distância focal e o campo de visão?
Para o mesmo sensor de imagem, quanto maior a distância focal da lente, menor o campo de visão e vice-versa (excluindo os efeitos da distorção do barril).
Você pode obter uma noção intuitiva dessa relação a partir do seguinte conjunto de imagens.
A faixa de ângulo espacial que uma lente pode ver no elemento fotossensível, isto é, o ângulo subtendido pelo centro da pupila de entrada ao objeto ou o centro da pupila de saída à imagem em um sistema óptico.
A relação entre o ângulo do campo de visão (FOV) e a distância focal efetiva (EFL):
Se Y for o comprimento da meia diagonal do sensor, e não assumindo nenhuma distorção do sistema óptico, o campo diagonal do ângulo de visão (2θ) é dado por 2θ = 2 * arctan(Y / EFL), conforme mostrado no diagrama:
A. Com a mesma distância focal da lente, quanto maior o tamanho do sensor, maior o ângulo do campo de visão. B. Com o mesmo tamanho do sensor, quanto menor o comprimento focal da lente, maior o ângulo do campo de visão. C. Com a mesma distância focal da lente e tamanho do sensor, quanto maior a distorção do barril (negativa), maior o ângulo do campo de visão.
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