FOV와 해상도 관계 (픽셀당 mm 개념) - 분해능 관련

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FOV와 해상도 관계 (픽셀당 mm 개념) - 분해능 관련

머신비전에서 FOV와 해상도 관계는

“픽셀 하나가 실제 물체에서 얼마 크기를 담당하느냐”로 이해하시면 가장 쉽습니다.

이걸 픽셀당 mm (mm/pixel), 픽셀 분해능 또는 공간 해상도라고 부릅니다.

현장에서 가장 중요한 개념이라 쉽게 설명드리겠습니다.

 

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1. 한 줄 핵심 개념

→ FOV가 넓어질수록 해상도는 떨어지고

→ FOV가 좁아질수록 해상도는 올라갑니다

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왜냐하면 카메라 픽셀 수는 고정이기 때문입니다.

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2. 픽셀당 mm 개념

✔ 정의

→ 픽셀 1개가 실제 물체에서 차지하는 크기

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픽셀당 mm = 실제 촬영 영역(FOV) ÷ 카메라 해상도(픽셀 수)

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✔ 예제

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경우 1. 같은 카메라 (1000픽셀)

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① FOV = 100mm

​

100mm ÷ 1000픽셀 = 0.1 mm/pixel

→ 0.1mm 이상 크기만 구분 가능

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② FOV = 200mm

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200mm ÷ 1000픽셀 = 0.2 mm/pixel

→ 더 큰 것만 구분 가능 (해상도 나빠짐)

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✔ 결론

FOV	픽셀당 mm	검사 능력
작음	작음	작은 불량까지 검출
큼	큼	큰 것만 검출

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3. 왜 이런 일이 발생하나

카메라 픽셀 수는 고정입니다.

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예:

• 카메라 = 500만 픽셀
• 픽셀 개수는 항상 동일

그런데

​

✔ 넓은 영역을 찍으면

→ 같은 픽셀로 더 넓은 면적을 나눠 가짐

→ 한 픽셀이 담당하는 영역 커짐

→ 정밀도 감소

​

✔ 좁은 영역을 찍으면

→ 같은 픽셀로 작은 영역을 나눔

→ 정밀도 증가

​

케이크를 같은 조각 수로 나누는데

큰 케이크면 조각 큼 / 작은 케이크면 조각 작음

같은 개념입니다.

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4. 실무에서 가장 중요한 기준

현장에서는 보통 이렇게 설계합니다.

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✔ 검출하려는 최소 불량 크기 기준으로 FOV 결정

​

일반적인 권장 기준

검출 최소 크기 ≥ 3~5 픽셀

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✔ 예시

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0.5mm 스크래치 검출해야 함

​

0.5mm ÷ 5픽셀 = 0.1 mm/pixel 필요

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→ 시스템 설계 시

• FOV
• 카메라 해상도
• 렌즈

를 이 조건에 맞게 선택합니다.

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5. 실무 설계 흐름

머신비전 설계는 항상 이 순서입니다.

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1. 검사 대상 전체 크기 확인

2. 검출해야 할 최소 불량 크기 정의

3. 필요한 mm/pixel 계산

4. 카메라 해상도 선택

5. FOV 결정

6. 렌즈 선택

​

FOV는 검사 목표 → 해상도 → 렌즈 순으로 결정됩니다.

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6. 현장 핵심 정리

✔ 픽셀당 mm = 실제 검사 정밀도

✔ FOV 커짐 → 해상도 감소

✔ FOV 작아짐 → 해상도 증가

✔ 불량 크기 기준으로 설계해야 함

✔ 최소 3~5픽셀 규칙 기억

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