FOV 是什麼?
示意圖|VSK 製
FOV(Field of View,視野範圍)是相機鏡頭在指定工作距離下「能看見多大範圍」。是工業視覺鏡頭選型最重要的第一個參數。
FOV 通常以「寬 × 高」(mm)表示:
- 例:「FOV = 100 mm × 75 mm」表示相機能在拍攝範圍內看到 100mm 寬、75mm 高的區域
FOV 選型公式
實務上選 FOV 用簡單規則:
FOV ≥ 工件最大尺寸 × 1.2~1.5
- × 1.2:產線位置穩定(如固定治具)
- × 1.5:產線位置變動(如散裝放置、輸送帶搖晃)
範例:工件最大尺寸 60mm × 40mm,固定治具 → FOV ≥ 72mm × 48mm。
對應產品:了解 Cognex In-Sight 2800 視覺感測器內建相機鏡頭規格,含詳細規格、應用案例與選型對應。
延伸學習:了解 視野 FOV 選型在工廠自動化視覺整合的應用,含 Cognex 機型選型與案例對應。
FOV 計算與相關公式
FOV 由三個物理參數共同決定:相機感測器尺寸(Sensor Size)、鏡頭焦距(Focal Length)、工作距離(Working Distance, WD)。標準計算公式:
FOV = (Sensor Size × Working Distance) ÷ Focal Length
實務應用三大規律:
- 短焦鏡頭、大 FOV:8mm / 12mm 短焦適合視野大、工作距離近的場景
- 長焦鏡頭、小 FOV:35mm / 50mm 長焦適合需要高放大率、遠距離量測的場景
- 遠工作距離、大 FOV:相機越遠視野越大,但解析度(μm/pixel)變差
FOV 與相關光學參數權衡
FOV 不是獨立參數,與以下參數有權衡關係:
- FOV vs DoF(景深):FOV 越大景深越淺,需評估工件高度變化範圍
- FOV vs 解析度:大 FOV + 固定相機 = 每像素代表更多 mm,解析度(μm/pixel)變差
- FOV vs 光圈:FOV 大時需縮光圈擴展景深,但進光量減少需更強光源
- FOV vs 工作距離:兩者成正比,需依現場機構空間決定
FOV 選型常見錯誤
- 錯誤 1:FOV 剛好包覆工件 → 工件位置稍有偏移就出鏡,應留 20-50% 邊界空間
- 錯誤 2:只考慮工件主體 → 忘了周邊 OCR / 條碼 / 標籤區,應計算完整檢測區域
- 錯誤 3:忽略檢測項目空間 → 多項並排檢測需累加各項所需 FOV
- 錯誤 4:忘了校正空間 → 校正板需放置於 FOV 內、額外預留空間
FOV 工業視覺選型示例
| 工件尺寸 | 建議 FOV | 典型應用 |
|---|---|---|
| 小工件(< 10 mm) | 15-30 mm | 電子元件、SMT、晶圓 die |
| 中工件(10-50 mm) | 50-100 mm | PCB 區段、藥瓶蓋、零件 |
| 大工件(50-200 mm) | 150-300 mm | 大型 PCB、汽車零件 |
| 超大工件(> 200 mm) | 300+ mm 或多相機拼接 | 汽車車身、大型機構 |
