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カメラ解像度の理解

カメラの解像度はイメージセンサー上の総ピクセル数で定義されます。各ピクセルがシーンの小さな部分を記録します。ピクセルが多いほど潜在的に多くのディテールを捉えられますが、それらのピクセルが適度な視野角に分布している場合に限ります。

高解像度は視野角全体に分布するピクセルが増えることを意味します。4Kカメラは1080pカメラの4倍のピクセルを持ちますが、それが自動的に4倍の有効距離を意味するわけではありません。解像度と有効距離の関係はレンズの焦点距離とそれに伴う視野角に依存します。

ピクセル密度は、特定の距離でシーンの各メートルをカバーするピクセル数です。カメラが有用なディテールを捉えられるかどうかを決定する最も重要な指標です。

関係は逆比例かつ線形です：距離が2倍になると水平FOVの幅も2倍になるため、同じピクセル数が2倍の幅に分散され、ピクセル密度は半分に低下します。

PPM = 水平解像度 / 水平FOV幅 (m)

水平FOV幅 = 2 x 距離 x tan(HFOV / 2)

HFOVは焦点距離とセンサーサイズに依存：

HFOV = 2 x arctan(センサー幅 / (2 x 焦点距離))

典型的な1/2.7インチセンサー（幅5.37mm）と4mmレンズの場合、水平FOVは約73.7度になります。10メートルの距離でFOV幅は約15.3メートル、2MPカメラ（水平1920ピクセル）で約125 PPMとなります。

20メートルの距離では同じカメラとレンズでFOV幅が約30.6メートルとなり、ピクセル密度は約63 PPMに低下します -- 正確に半分です。この逆比例関係はCCTVシステム設計における基本的な制約です。

以下は4mmレンズ、1/2.7インチセンサーを使用した場合の各解像度のDORI達成距離の概算です：

焦点距離を長くすると（例：4mm→12mm）FOVが狭くなりますが、同じ距離でのPPMが大幅に向上します。ただし、カバーできるエリアは狭くなるため、より多くのカメラが必要になる場合があります。

コスト面では、1台の8MPカメラよりも2台の4MPカメラの方が、総合的なカバレッジと冗長性で優れている場合があります。プロジェクトの要件に応じて、解像度のアップグレードとカメラ台数の増加のバランスを検討しましょう。