画角・被写界深度・撮影範囲 計算ツール

1. 画角 (FOV) と 視野幅 (Coverage)

レンズの焦点距離 $f$、センサーの有効幅 $w$、被写体までの距離 $L$ から、薄肉レンズ（ピンホール）近似の幾何モデルで画角 $\theta$ と視野幅 $W$ を求めます。

出力解像度の縦横比がセンサーと異なる場合（例: 3:2 のセンサーで 16:9 の動画を撮る）、センサーの一部だけが使われます。当ツールは出力の縦横比に合わせてセンサーをクロップした有効撮像領域で計算します（36 × 24 mm で 16:9 なら 36.0 × 20.25 mm）。

• $f$ : レンズ焦点距離 (mm)
• $w$ : 有効撮像領域の幅 (mm)。縦方向は高さ $h$ で同様に計算
• $L$ : 被写体までの距離 (m)
• $W$ : 距離 $L$ における水平視野幅 (m)
• $\theta$ : 水平画角 (度)

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2. 被写界深度 (DoF) と 許容錯乱円 (CoC)

絞り値 $N$（F値）と許容錯乱円径 $c$ から超焦点距離 $H$ を求め、ピントが合っているとみなせる前方限界 $D_n$ と後方限界 $D_f$ を計算します。

$L\ge H$ のときは後方限界が無限遠になります。

• $H$ : 超焦点距離 (m)
• $N$ : 絞り値 (F値)
• $c$ : 許容錯乱円径 (mm)。写真基準 $=\text{センサー対角線}/1500$、画素ピッチ基準 $=p\times k$（$k$ = 1〜2）、またはカスタム値
• $D_n,D_f$ : 前方限界距離・後方限界距離 (m)

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3. 空間分解能 (GSD) と 被写体画素数

有効撮像領域の幅と出力画素数から画素ピッチ $p$ を求め、距離 $L$ における 1 画素あたりの寸法（$\text{GSD}$）と、身長 1.7 m の人物などが画像上で何画素になるかを計算します。

• $p$ : 画素ピッチ（有効領域の幅 ÷ 横画素数。動画など画素を間引く出力では「出力画素換算」の値）
• $N_{\text{width}},N_{\text{height}}$ : 出力の横・縦の画素数 (px)
• $H_{\text{target}}$ : 被写体の実寸法（例: 人物の身長 1.7 m）
• $P_{\text{height}}$ : 画像上で被写体が占める縦の画素数 (px)

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4. 35mm判 換算焦点距離 (Crop Factor)

35mm フルサイズ（36.0 × 24.0 mm、対角線 $\approx 43.27\text{mm}$）との対角線の比からクロップ係数を求め、同じ画角になる 35mm判換算の焦点距離を計算します。

シミュレーターの「35mm判換算」はセンサー全体の対角線による一般的な値です。動画などでセンサーをクロップして使う場合の値は「有効領域基準」として併記しています。

• $\text{Diagonal}$ : センサーの対角線長 (mm)
• $\text{Crop Factor}$ : APS-C（約1.5x）、マイクロフォーサーズ（約2.0x）、1型（約2.7x）など

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