DE2111129A1

DE2111129A1 - Exposure meter with contrast evaluation

Info

Publication number: DE2111129A1
Application number: DE19712111129
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Holle
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1971-03-09
Filing date: 1971-03-09
Publication date: 1972-09-14

Description

Belichtungsmesser mit Kontrastbewertung Die Erfindung betrifft einen Belichtungsmesser mit mehreren fotoelektrischen Empfängern, deren Zuordnung zueinander und deren weitere Schaltung den Kontrast des Aufnahmeobjektes bei der Belichtungsmessung berücksichtigt. Contrast Scoring Exposure Meter The invention relates to a Light meter with several photoelectric receivers, their assignment to one another and its further switching the contrast of the subject in the exposure measurement considered.

Es ist verschiedentlich schon versucht worden, dem Belichtungsmesser ein gewisses Denkvermögen einzuprägen, so daß er bei Kontrastunterschieden im Bildfeld nicht nur auf die mittlere Objektleuchtdichte anspricht, sondern bei stärkeren Kontrasten im Bild einen kleineren Fotostrom liefert und somit eine entsprechend größere Belichtung veranlaßt.Various attempts have already been made to use the light meter to impress a certain ability to think so that it can be used when there are differences in contrast in the image field responds not only to the mean object luminance, but also to stronger contrasts supplies a smaller photocurrent in the image and thus a correspondingly greater exposure caused.

Bei den bekannten Fotowiderständen und Halbleiter-Fotoelementen sind die Fläcnenelemente parallel geschaltet, so daß sich die Teilströme der Flächenelemente addieren. Dadurch ergibt sich ein Gesamtstrom, der dem arithmetischen Mittel der Beleuchtungsstärke proportional ist. Dies gilt auch dann, wenn der Fotoempfänger in einer Bildebene angeordnet ist. Wird der Empfänger dagegen in einer Aperturebene angeordnet, so erhält er ohnedies über der gesamten Fläche nur eine mittlere Beleuchtungsstärke.The well-known photo resistors and semiconductor photo elements are the surface elements connected in parallel so that the partial flows of the surface elements add. This results in a total current that corresponds to the arithmetic mean of the Illuminance is proportional. This also applies if the photo recipient is arranged in an image plane. On the other hand, if the receiver is in an aperture plane arranged, it receives only an average illuminance over the entire area anyway.

Es ist in diesem Zusammenhang bereits vorgeschlagen worden, mehrere Fotowiderstände in Reihe zu schalten, aber es läßt sich leicht zeigen, daß bei Reihenschaltung der Fotowiderstande die resultierende Anzeige sich im wesentlichen an dem am schwächsten beleuchteten Teilempfänger orientiert, während bei Parallelschaltung der Meßwert im wesentlichen vom höchstbelichteten Fotowiderstand bestimmt wird.Several proposals have already been made in this connection Photoresistors in series, but it can easily be shown that when connected in series the photoresist, the resulting display is essentially at the weakest Illuminated partial receiver oriented, while with parallel connection the measured value essentially from the highest exposed Photo resistor is determined.

Bei einer Parallelschaltung von menreren Fotowiderständen (mit y = 1) und ebenso bei einer Parallelschaltung von Fotoelementen im Kurzschlußstrombetrieb, beides ist gleichbedeutend mit einem großflächigen Fotoempfänger, würde sich ein Mittelwert ergeben, während bei der Serienschaltung von Fotowiderständen sich ein Mittelwert von ergibt. Darin sind E1, E2.o ..E die Teilbeleuchtungsstärken und EM die "mittleren" Beleuchtungsstärken.With a parallel connection of several photo resistors (with y = 1) and also with a parallel connection of photo elements in short-circuit current operation, both of which are equivalent to a large-area photo receiver, an average value would result result, while the series connection of photoresistors results in an average value of results. E1, E2.o ..E are the partial illuminance levels and EM the "average" illuminance levels.

Wie bereits gesagt, ist EMp im wesentlichen durch die höcnste Teilbeleuchtungsstärke der einzelnen Elemente gegeben, während EMS im wesentlichen durch die niedrigste Teilbeleuchtungsstärke bestimmt wird.As already said, EMp is essentially due to the highest partial illuminance of the individual elements given while EMS is essentially by the lowest Partial illuminance is determined.

Diese beiden Mittelertbildungen sind jedocn unbefriedigend, da mit der Parallelschaltung keine Kontrastbewertung erfolgt, mit der Serienschaltung diese aber übertrieben wird. Es wurde daher bereits vorgeschlagen, durch eine geeignete optische Anordnung für eine Absonwächung zu sorgen. Bei einer bekannten Kamera geschieht dies z.B. dadurch, daß die beiden Empfänger nicht eindeutig bestimmten Bildausschnitten zugeordnet sind, sondern gleichzeitig auch noch Licht von anderen Bildausschnitten empfangen. Hierbei sind zwei Fotowiderstände vorgesehen, von denen der eine sein Licht verstärkt von der oberen Bildfeldhälfte und der andere sein Licht verstärkt von der unteren Bildfeldhälfte empfängt. Dieser Belichtungsmesser spricht also auf einen Oben-Unten-Kontrast an, sofern im Querformat fotografiert wird. Die Anordnung von mehr als zwei Fotowiderständen würde bei diesem Prinzip allerdings zu einem erheblichen Aufwand führen.However, these two mean values are unsatisfactory, as with With the parallel connection, no contrast evaluation takes place, with the series connection this but is exaggerated. It has therefore already been suggested by an appropriate optical arrangement to ensure an Absonwächung. This happens with a known camera This is due, for example, to the fact that the two recipients cannot clearly identify image sections are assigned, but at the same time also light from other image sections receive. Two photoresistors are provided here, one of which can be used Light intensifies from the upper half of the image field and the other intensifies its light receives from the lower half of the image field. This light meter speaks So on a top-bottom contrast, provided that the photograph is taken in landscape format. the Arrangement of more than two photo resistors would be with this principle, however lead to a considerable effort.

Der vorliegenden Erfindung. liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter der Verwendung von Halbleiter-Fotoelementen eine Einrichtung zu schaffen, bei der eine ideale Mittelwertbildung erfolgt, und dabei die Anordnung so zu treffen, daß auch mehr als zwei Teil elemente ohne nennenswerten Mehraufwand eingesetzt werden können.The present invention. is therefore the underlying task under the use of semiconductor photo elements to provide a device in which an ideal averaging takes place, and the arrangement is made in such a way that more than two sub-elements can also be used without significant additional effort can.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mehrere Fotoelemente in Serienschaltung annähernd in einer Bildebene angeordnet sind, deren Summenleerlaufspannung in nichtabgedunkeltem Zustand über einen OP-Verstärker einem Speicherkondensator zugeführt wird, und daß nach Umschaltung und Abdunkelung der Fotoelemente die gespeicherte Spannung erneut dem OP-Verstärker zugeführt wird, der daraufhin einen solchen Strom einstellt, der über den abgedunkelten Fotoelementen einen Spannungsabfall erzeugt, der gleich der zuvor ermittelten Summenleerlaufspannung ist.According to the invention, this object is achieved in that several Photo elements are arranged in series approximately in an image plane, whose Total open circuit voltage in the non-darkened state via an OP amplifier Storage capacitor is supplied, and that after switching and darkening the Photo elements the stored voltage is fed back to the OP amplifier, which then sets such a current that over the darkened photo elements generates a voltage drop that is equal to the previously determined total open circuit voltage is.

Da die Leerlaufspannungen bekanntlich logarithmisch mit der Beleuchtungsstärke steigen, also proportional zu den Lichtwerten, liefert die vorgeschlagene Anordnung somit einen logarithmischen Mittelwert der Lichtwerte worin L die Lichtwerte und n die Anzahl der Elemente ist, entsprechend einer Beleucntungsstärke Dieser mittelwert LM würde sich gleichermaßen ergeben, wenn mit einem Spot-Belichtungsmesser die gesamte Bildfläche in Zonen ausgemessen würde und von den gemessenen einzelnen Lichtwerten der Mittelwert gebildet würde.Since the open circuit voltages are known to increase logarithmically with the illuminance, that is to say proportionally to the light values, the proposed arrangement thus provides a logarithmic mean value of the light values where L is the light value and n is the number of elements, corresponding to an illuminance This mean value LM would be the same if the entire image area were measured in zones with a spot light meter and the mean value was formed from the individual light values measured.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem usführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen: Fig. la, ib die Anordnung von vier Fotoelementen annähernd in der Bildebene eines Objektivs, Fig. 2 sciiematisch eine Schaltung des erfindungsgemäßen Belichtungsmessers in Verbindung mit einem elektronisch gesteuerten Verschluß.In the drawing, the invention is shown in an exemplary embodiment. It shows: Fig. 1a, 1b the arrangement of four photo elements approximately in the image plane an objective, FIG. 2 schematically shows a circuit of the exposure meter according to the invention in connection with an electronically controlled shutter.

In den Fig. la und ib sind vier Si-Fotoelemente 1-4 nebeneinander, nahe der Bildebene eines Objektivs 11 angeordnet.In Fig. La and ib four Si photo elements 1-4 are next to each other, arranged near the image plane of an objective 11.

Fig. 2 zeigt die Schaltung des Belichtungsmessers, in der die Elemente 1-4 in Serie geschaltet sind. Die Schaltung enthält ferner einen OP-Verstärker 6, einen Speicherkondensator 5 und einen Integrationskondensator 8, sowie einen Schwellwertschalter 9 mit nachgeschaltetem Verschlußmagneten 10. Zwei Umschalter 12 und 13 dienen dazu, den Kondensator 5 sowie den Eingang des OP-Verstärkers aus einer Stellung F (=Eingabe= Messen) in eine Stellung A (=Ausgabe=Durchführung der fotografischen Aufnahme) umzuschalten.Fig. 2 shows the circuit of the light meter in which the elements 1-4 are connected in series. The circuit also contains an OP amplifier 6, a storage capacitor 5 and an integration capacitor 8, and a threshold switch 9 with downstream locking magnet 10. Two changeover switches 12 and 13 are used to the capacitor 5 and the input of the OP amplifier from a position F (= input = Measuring) to switch to position A (= output = taking the photograph).

Bei der Meßwerteingabe (Schalterstellung E) wird die Leerlaufspannung der Elemente 1-4 in den Speicherkondensator 5 eingespeichert. Zu diesem Zweck ist der OP-Verstärker G zunächst als Spannungsfolger geschaltet. Bei der Meßwertausgabe (=Durchführung der fotografischen Aufnahme), d.h. in der Schalterstellung A, stellt dann der OP-Verstärker einen solchen Strom durch die inzwischen abgedunkelten Fotoelemonte ein, daß die Spannung über diesen gleich der Spannung des ICondensators 5 wird. Dieser Strom würde dom Kurzschlußstrom der vier Fotoelemente entsprechen, wenn sie vorher alle mit der gleichen Beleuchtungsstärke, und zwar dem geometrischen Mittel der Einai-Beleusatungsstärken beaufschlagt worden wären.When entering measured values (switch position E), the no-load voltage of the elements 1-4 are stored in the storage capacitor 5. To that end is the OP amplifier G initially switched as a voltage follower. When outputting measured values (= Taking the photograph), i.e. in switch position A then the op-amp such a current through the now darkened photo elements one that the voltage across this is equal to the voltage of the capacitor 5 IC. This current would dom the short-circuit current correspond to four photo elements, if they were previously all with the same illuminance, namely the geometric Funds of the Einai lighting strengths would have been charged.

Dieser Strom fließt auch dann, wenn der Kurzschlußkontakt, der die Zeitzählung beginnt, geöffnet wird und somit sich der Zeitkondensator 8 auflädt. Inm sind in bekannter Veise der Schwellwertschalter 9 und der Schließmagnet 10 nachgeordnet.This current also flows when the short-circuit contact that the Time counting begins, is opened and thus the time capacitor 8 is charged. Inm, the threshold switch 9 and the closing magnet 10 are arranged downstream in a known manner.

Die Erfindung läßt sich gleicnermaßen auch anwenden, wenn die Leerlaufspannung nicht gespeichert wird, sondern wenn die Messung während der fotografischen Belichtung selbst erfolgt.The invention can be applied equally when the open circuit voltage is not saved, but when the measurement is made during photographic exposure itself takes place.

In diesem Fall muß eine äquivalente Batterie von unbeleuchteten Fotoelementen vorhanden sein, deren Spannungsabfall mit der Leerlaufspannung verglichen wird.In this case, an equivalent battery of unlit photo elements must be used be present, the voltage drop of which is compared with the open circuit voltage.

Claims

r Dx) exposure meter with contrast evaluation effected by several receivers, characterized in that as a photoelectric receiver in per se known Several photo elements (1,2,3,4) are used in series connection, which approximate are arranged in one image plane that their total open circuit voltage in non-darkened State is fed to a storage capacitor (5) via an OP amplifier (6) and that after switching and darkening the photo elements (1-4) the stored Voltage is again fed to the OP amplifier (6), which then inside such Sets current that causes a voltage drop across the darkened elements (1-4) generated, which is equal to the previously determined total open circuit voltage.

2. Exposure meter with effected by several photoelectric receivers Contrast evaluation according to Claim 1, characterized in that the set Current is used as the charging current of an electronic timer (9).

3. Light meter with effected by several photoelectric receivers Contrast evaluation, characterized in that as a photoelectric receiver in ' In a known manner several photo elements (1,2,3,4) related in series which are arranged approximately in an image plane, and that one of the illuminated Photo elements equivalent series connection of non-illuminated photo elements available via which an OP amplifier sends such an output current that the Swannungsabfall across this series circuit equal to the total open circuit voltage of the illuminated photo elements will.