Distância focal calibrada é a distância determinada empiricamente (em pixels ou mm) do centro óptico de uma câmera ao seu plano de imagem quando focada no infinito. Diferente da distância focal nominal impressa no barril da lente, o valor calibrado leva em conta tolerâncias de fabricação, breathing da lente, deslocamento do sensor e deriva térmica.
Por Que Nominal ≠ Real
- Elementos da lente se deslocam durante foco (focus breathing).
- Sensor pode não estar exatamente na distância flange-focal.
- Valores nominais são arredondados (ex.: lente 50 mm pode ser 51,3 mm).
Fluxo de Calibração
- Capture 15–30 imagens de alvo de calibração conhecido (xadrez, Charuco, grade círculos) em distâncias/ângulos variados.
- Detecte pontos de característica (cantos) em cada frame.
- Execute otimização não-linear (método Zhang, OpenCV
calibrateCamera) para resolver matriz intrínseca K = [[fx, s, cx], [0, fy, cy], [0, 0, 1]], onde fx, fy são distâncias focais em pixels.
- Valide erro de reprojeção (<0,3 px típico para boa calibração).
Aplicações Requerendo Calibração
- Fotogrametria / reconstrução 3D (Metashape, COLMAP).
- Robótica (odometria visual, SLAM).
- Rastreamento câmera AR/VR.
- Medição e inspeção industrial.
- Percepção veículos autônomos.
Sem calibração, medições métricas de imagens carregam erros sistemáticos de escala — frequentemente 1–5% ou mais.
