魚眼レンズとは？広角レンズとの違い・特徴・活用シーンを徹底解説

こんにちは！
ネットワーク監視カメラとAI画像認識システムのシステム・ケイです。

カメラに使われるレンズには、魚眼レンズや広角レンズなどいくつか種類があります。
今回はその中でも少し変わった魚眼レンズについて、特徴や広角レンズとの違いについて解説していきます！

魚眼レンズとは

魚眼レンズは、非常に広い画角を持ち、通常のレンズよりも広い範囲を捉えることができるレンズの一種です。

周囲の景色を球面上に歪ませるという特徴を持つため、視覚効果や芸術的な表現に利用されることが多いです。
この特徴から、魚が水中から空を見上げた時に、水の屈折で空がゆがんで見えるというその見え方がレンズの名前の由来になっています。

魚眼レンズの特徴

非常に広い画角

魚眼レンズの最大の特徴である画角は、通常の超広角レンズよりもさらに広く、180度以上のものもあります。
これにより、通常のレンズでは捉えることが難しい広範囲の景色や全景を一度に撮影することが可能です。

歪み

魚眼レンズで撮影された画像は、「歪曲収差」と「像面の湾曲」の２種類の歪みが複合的に発生する影響で、中心から外側に行くにつれて歪みが強くなります。

歪曲収差
歪曲収差とは、像が樽型に歪む現象で、魚眼レンズで非常に一般的です。
これは、光線がレンズを通過する際に屈折するため発生します。この歪みの影響で、周囲の物体や景色が引き伸ばされたり、縮んで見えたりします。

像面歪曲
全てのレンズにある程度発生しますが、魚眼レンズの特殊な設計により、その影響が顕著に見られる場合があります。
像面の湾曲の影響で、地面や水平線が湾曲して見えることがあります。

魚眼レンズの射影方式

射影方式（プロジェクション）とは、3次元空間の情報を2次元の平面上に投影する方法やルールのことを指します。
具体的に言えば、レンズを通して捉えた光をどのようにセンサーやフィルム上に再現するかを決定する方式です。

日本で使用される魚眼レンズの射影方式は、具体的な用途や文脈によって異なりますが、一般的には以下の方式が多く採用されています。

• 等立体角射影方式（Equisolid Angle Projection）

広く使われている標準的な魚眼レンズの射影方式です。パノラマ写真や風景撮影における自然な広がりを撮影するのに適しています。多くの市販の魚眼レンズはこの方式を採用しています。

• 等距離射影方式（Equidistant Projection）

天文学やドームシアターなどでの使用にも適しており、正確な角度測定が必要な場合に採用されることがあります。例えば、プラネタリウムの撮影や全天カメラなどがこれにあたります。
これらの方式は、日本の多くのカメラメーカー（例えば、Canon、Nikon、Sony）によって採用されているため、日本国内の製品で一般的に使用されています。

他にも、遠近感を排除し、物体の形状や寸法が歪むことなく等しい縮尺で表示することを目的した正射影方式や、角度と面積のバランスがとれた方式で、パノラマ写真や映像制作でよく使用される立体射影方式などがあります。

製品のマニュアルや仕様書などを見ると、魚眼レンズがどの射影方式を採用しているかが記載されている場合があります。
用途や目的に応じて、適切な射影方式を選ぶことが重要です。

魚眼レンズの種類と特徴

対角魚眼

対角魚眼レンズは、対角線上で最大の視野角を持つタイプの魚眼レンズです。
画角は通常180度以上で、非常に広い視野を捉えます。
種類によって歪みの現れ方も変わり、対角魚眼レンズの場合は画像の中心から周囲に向かって球面上に歪むという特徴があります。

円周魚眼

円周魚眼レンズは、画像を円形に切り取るタイプの魚眼レンズです。
画角は通常180度以上で、円の中心に立体的な世界を捉えます。
円周魚眼レンズの歪みは対角魚眼レンズとは少し違い、画像の四隅に歪みが強く、全体的に歪んだ球面像となります。

広角レンズとの違いと選び方

広角レンズとの違い

魚眼レンズと広角レンズの主な違いは、画角と映像の歪みです。
一般的な広角レンズの画角は約60度以上なのに対して、魚眼レンズは180度にも及びます。

また、機種によってはそれ以上の画角に対応するものもあります。
そのため、魚眼レンズは空間全体を一度に撮影できるのが特徴です。

一方で、歪みの出方にも違いがあります。
広角レンズは歪みが少なく、垂直・水平の線もほぼ直線のまま写るため、自然な見え方で撮影できます。
対して魚眼レンズは、画角が非常に広い分、映像が湾曲して写ります。
そのため、人物の大きさや距離感をつかみにくくなることがあります。

用途・設置環境ごとの向き不向き

広角レンズが向いているケース

• 出入口や通路など、人物の背丈や性別を確認したい場所
• ナンバープレートや顔など、識別が必要なシーン
• 奥行きのある空間を監視したい場合

魚眼レンズが向いているケース

• 店舗・オフィス・ロビーなど、1台で空間全体を把握したい場所
• 天井に設置し、死角を減らしたい場合
• 設置台数を減らしたいケース

「特定の人物や動きをしっかり確認したい」のか、「広い範囲を1台で見たい」のか。
この違いを基準に考えると、広角レンズと魚眼レンズのどちらが適しているか判断しやすくなります。

	広角レンズ	魚眼レンズ
画角	約60〜120度程度	180度程度
画像の歪み	少ない(直線が直線として写る)	非常に大きい
映像の自然さ	自然で見やすい	独特な歪みがある
人物・物体の見やすさ	顔・動きの確認に向いている	識別には不向きな場合がある
広範囲の把握	広範囲だが死角がある	空間全体を把握しやすい
台数の削減	複数台になることが多い	1台でカバーできるケースが多い

魚眼レンズはどんな場面で活用される？

魚眼レンズは、その独特な画角と強い歪みから、一般的なレンズとは異なる用途で活用されることが多いです。
ここでは、魚眼レンズがどのような場面で使われているのかを、代表的な例を挙げながら紹介します。

空間全体を印象的に写せる

画面が大きく歪曲する特性を活かし、迫力や臨場感を演出できます。

例）

• 奥行きや高さを一層強調させたいとき

焦点距離が近いため遠近感を強調することができます。

• 高さのある被写体や天井を撮影したいとき

範囲を広げるほど歪みが大きくなり、空や天井が丸く写ります。
包み込まれるようなスケール感を表現することが可能です。

• インパクトのある写真を撮りたいとき

中心に映る被写体が、極端に大きく写り、動きと迫力を表現することができます。
スポーツやダイナミックなシーンの撮影にも活用されています。

混雑状況・人の流れを把握できる

空間全体を撮影できるため、人の動きや流れ、混雑状況を瞬時に把握することが可能です。

例）

• 大型商業施設内の混雑が集中するエリアの把握
• エレベーター前の待機情報や乗降確認
• レジ前の待機列の伸びや混雑度合いの確認

監視カメラ・防犯用途での活用

魚眼レンズを搭載した全方位カメラを使用することで、広範囲を1台でカバーできるため、設置台数を抑えながら映像を記録できます。

例）

• コンビニやアパレルショップなどの小売店の監視
• 小規模な駐車場、屋内駐車場の全体把握
• 銀行の窓口周辺やATMコーナーの監視

魚眼レンズの応用：全方位カメラとは

全方位カメラとは

魚眼レンズは、その広い画角を活かし、監視カメラの分野では「全方位カメラ」として応用されることがあります。
全方位カメラとは、カメラを中心に、360度すべての方向を一度に撮影できるカメラです。
一つで180度以上もの画角を持つ魚眼レンズを2つ合わせることにより、360度の撮影を可能にしています。

全方位カメラによる効率的な監視運用

全方位カメラは、1台で周囲全体を撮影できることから、店舗や施設の監視用途を中心に導入が進んでいます。

また、1つの映像をそのまま表示するだけでなく、複数の視点に分割したり、特定のエリアを拡大表示したりすることが可能です。

複数のカメラを設置する必要がなくなることで、設置工事や配線の手間を抑えられるほか、運用管理の負担軽減にも繋がります。

システム・ケイの映像管理システムであるSK VMSには、魚眼レンズの歪み補正機能が備わっています。
そのため、通常の魚眼レンズで撮影したときの歪曲を抑えてより自然な映像または写真を撮影することができます。

▼魚眼カメラの歪み補正でコスト削減

Q＆A

まとめ

今回の記事に関するご質問がある方や、魚眼レンズを使用した防犯カメラの導入をお考えの方は、システム・ケイまでお気軽にご相談ください！