DE3784635T2

DE3784635T2 - Lichtsignalkontrollschaltung für Bildaufnahmegerät.

Info

Publication number: DE3784635T2
Application number: DE87117248T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Fujioka; Yoshinori Kitamura; Hiroki Matsuoka; Atsushi Morimura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1987-11-23
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2007-11-24
Also published as: DE3784635D1; EP0269053A3; EP0269053A2; KR880006915A; KR920000294B1; EP0269053B1; US4843476A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtsignalsteuerschaltung für eine Bildaufnahmevorrichtung, z. B., eine Blendensteuerschaltung mit einer automatischen Blendenschaltung zum Bewirken einer Blendenkorrektur, welche wirksam ist, wenn ein Bild bei Gegenlicht oder dergleichen aufgenommen wird, was eine große Variation der Helligkeit mit sich bringt.
Eine herkömmliche Blendensteuerung einer Bildaufnahmevorrichtung ist durch eine Methode bewerkstelligt worden, welche ein Spitzenwertsystem mit einem Mittelwertsystem kombiniert. Eine solche herkömmliche Bildaufnahmevorrichtung ist in der JP-A-58-38075 beschrieben. Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das diese herkömmliche Bildaufnahmevorrichtung zeigt. In Fig. 1 bezeichnen Bezugsziffer 1 eine Blende, Ziffer 2 ein Objektiv, Ziffer 3 eine Bildaufnahmevorrichtung wie ein CCD, Ziffer 4 eine Verstärkerschaltung zur Verstärkung eines Signals von der Bildaufnahmevorrichtung 3 und zur Erzeugung eines Bildaufnahmesignals eines vorgegebenen Pegels, Ziffer 5 eine Analog/Digital-Wandlerschaltung, Ziffer 6 eine Spitzenwerterfassungsschaltung zur Erfassung eines Spitzenwerts des Bildaufnahmesignals, Ziffer 7 eine Mittelwerterfassungsschaltung zur Erfassung eines Mittelwertes des Bildaufnahmesignals, Ziffer 8 eine Blendentreiberschaltung zum Treiben einer Blende, Ziffer 9 eine Signalverarbeitungsschaltung zur Ausführung einer Kontrastverarbeitung oder dergleichen, und Ziffer 10 eine Digital/ Analog-Wandlerschaltung.
Bei einer herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, treibt die Blendentreiberschaltung 8 die Blende 1 in einer solchen Weise, daß eine Summe eines Signals von der Spitzenwerterfassungsschaltung 6 und eines Ausgangssignals von der Mittelwerterfassungsschaltung 7 einem Bezugswert gleich wird (in Fig. 1 gezeigt).
Diese herkömmliche Anordnung hat jedoch einen Nachteil darin, daß beim Aufnehmen eines Bildes von einem Objekt in einer Umgebung mit einer großen Helligkeitsvariation, weil sie eine Lichtquelle enthält, oder aufgrund von Gegenlicht das Ausgangssignal der Spitzenwerterfassungsschaltung so groß wird, daß die Blende in unerwünschter Weise geschlossen und das Objekt dunkel wird.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine Blendensteuerschaltung für eine Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die eine Korrekturfunktion zur Verhinderung des Dunkelwerdens eines Objekts aufweist, indem eine Bedingung bezüglich des Gegenlichts oder dergleichen mit einem großen Verhältnis oder einer großen Differenz zwischen Helligkeit und Dunkelheit in einem Erfassungsbereich bestimmt und die Blende geöffnet wird.
Um das oben genannte und andere Ziele zu erreichen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Blendensteuerschaltung für eine Bildaufnahmevorrichtung geschaffen, enthaltend eine erste Pegelerfassungsschaltung zur Erfassung eines wesentlichen Spitzenwerts eines Bildaufnahmesignals, eine zweite Erfassungsschaltung zur Erfassung eines wesentlichen Mittelwerts eines Bildaufnahmesignals, eine Entscheidungsschaltung zur Bestimmung einer Bedingung bezüglich Helligkeit und Dunkelheit eines Erfassungsbereichs, eine Wichtungsschaltung zur Wichtung eines Ausgangssignals der ersten Pegelerfassungsschaltung und eines Ausgangssignals der zweiten Pegelerfassungsschaltung, sowie eine Blendensteuerschaltung zur Steuerung der Blende entsprechend einem Ausgangssignal der Wichtungsschaltung. Mit der oben beschriebenen Anordnung wichtet die Wichtungsschaltung ein Ausgangssignal der ersten Pegelerfassungsschaltung im Sinne einer Steuerung der Blende so, daß ein nichtgesättigtes Bildaufnahmesignal erhalten wird, wenn die Entscheidungsschaltung entscheidet, daß ein Bild von einem Objekt unter einer gewöhnlichen Bedingung aufgenommen wird, d. h., wenn Verhältnis oder Differenz zwischen Helligkeit und Dunkelheit des Objekts klein ist, wogegen die Wichtungsschaltung ein Ausgangssignal der zweiten der Blende so wichtet, daß das Dunkelwerden des Objekts unter dem Einfluß einer Lichtquelle oder dergleichen verhindert wird, wenn die Entscheidungsschaltung entscheidet, daß ein Bild von einem Objekt bei Gegenlicht aufgenommen wird.
Während die neuen Merkmale dieser Erfindung in Ausführlichkeit in den anhängenden Ansprüchen dargestellt werden, wird die Erfindung sowohl hinsichtlich Aufbau als auch Inhalt zusammen mit den anderen Zielen und Merkmalen derselben besser verständlich und einzuschätzen sein aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein herkömmliches Bildaufnahmesystem zeigt.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das daß Prinzip der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 3 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Charakteristiken der in Fig. 2 gezeigten Wichtungsschaltung 14 zeigt.
Fig. 4 ist ein weiteres Blockdiagramm, das das Prinzip der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes, ein zweites und ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist ein erläuterndes Diagramm, das das Prinzip der in Fig. 5 gezeigten ersten Pegelerfassungsschaltung 101 zeigt.
Fig. 7 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Charakteristiken der in Fig. 5 gezeigten Wichtungsschaltung 104 zeigt.
Fig. 8 und 9 sind erläuternde Diagramme, die die segmentierten Blöcke eines Bildaufnahmeschirms bei dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel zeigen.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 12A und 12B sind Histogramme des Bildaufnahmesignals in einem Teilbild bei dem in Fig. 11 gezeigten fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, das ein sechstes und ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 14A und 14B sowie Fig. 15 sind jeweils Histogramme des Bildaufnahmesignals in einem Teilbild bei den in Fig. 13 gezeigten sechsten und siebten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Erfindung. Die gleichen Teilkomponenten der Vorrichtung wie die der herkömmlichen Vorrichtung werden mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet und nicht im Detail beschrieben.
In Fig. 2 bedeuten Ziffer 11 eine erste Pegelerfassungsschaltung zur Erfassung eines Signals mit einer großen Amplitude (nämlich eines wesentlichen Spitzenwertes) von Bildaufnahmesignalen, Ziffer 12 eine zweite Pegelerfassungsschaltung zur Erfassung eines Mittelpegels von Bildaufnahmesignalen, Ziffer 13 eine Entscheidungsschaltung zur Bestimmung eines Verhältnisses (Helligkeitsverhältnis) von Helligkeit und Dunkelheit eines Erfassungsbereichs, Ziffer 14 eine Wichtungsschaltung zur Wichtung eines durch Vergleich eines Ausgangssignals von der ersten Pegelerfassungsschaltung mit einem Bezugswert 1 erhaltenen Vergleichsausgangssignals bzw. eines durch Vergleich eines Ausgangssignals von der zweiten Pegelerfassungsschaltung mit einem Bezugswert 2 erhaltenen Vergleichsausgangssignals.
Der Betrieb einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird unten erläutert.
Die erste Pegelerfassungsschaltung 11 führt eine Pegelerfassung durch, die der der Spitzenwerterfassungsschaltung 6 der in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Aufnahmevorrichtung im wesentlichen gleich ist. Durch Einstellung des Bezugswerts 1 auf einen geeigneten Wert wird eine Nichtsättigungssteuerung eines Bildaufnahmesignals durch Steuerung eines Ausgangssignals der ersten Pegelerfassungsschaltung 11 so, daß es dem Bezugswert 1 gleich wird, möglich gemacht. Die zweite Pegelerfassungsschaltung 12 andererseits führt eine Pegelerfassung durch, die der der Mittelwerterfassungsschaltung 7 der in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtung im wesentlichen gleich ist. Als ein Ergebnis wird es bei geeignet eingestelltem Bezugswert 2 durch Steuerung eines Ausgangssignals der zweiten Pegelerfassungsschaltung 12 so, daß es dem Bezugswert 2 gleich wird, möglich, eine Offenblendensteuerung durchzuführen, weil die Vorrichtung durch einen hellen Teil des Erfassungsbereichs, wie etwa eine Lichtquelle, weniger beeinflußt wird verglichen mit der herkömmlichen Blendensteuerung unter Verwendung der Spitzenwerterfassungsschaltung 6. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Entscheidungsschaltung 13 benutzt, um zu entscheiden, ob das System ein Bild eines eine Lichtquelle enthaltenden Objekts mit einem großen Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis aufnimmt oder nicht. Wenn die Entscheidungsschaltung 13 eine Bedingung feststellt, wonach ein Bild eines gewöhnlichen Objekts mit einem kleinen Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis aufgenommen wird, wählt die Wichtungsschaltung 14 ein Vergleichsausgangssignal aus, welches durch einen Vergleich zwischen einem Ausgangssignal der ersten Pegelerfassungsschaltung 11 und dem Bezugswert 1 erhalten wird, und liefert das Vergleichsausgangssignal an die Blendentreiberschaltung 8, um es dadurch möglich zu machen, daß eine Blendensteuerung unter Verhinderung einer Signalsättigung durchgeführt wird. Wenn die Entscheidungsschaltung 13 eine Bedingung feststellt, wonach ein Bild von einem Objekt mit einem großen Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis, z. B. einschließlich einer Lichtquelle oder dergleichen aufgenommen wird, wählt die Wichtungsschaltung 14 andererseits ein Vergleichsausgangssignal aus, welches durch einen Vergleich zwischen einem Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung 12 und dem Bezugswert 2 erhalten wird, und liefert das Vergleichsausgangssignal an die Blendentreiberschaltung 8. Somit wird es möglich, eine Offenblendensteuerung durchzuführen, wodurch ein Dunkelwerden des Objekts verhindert wird, was beim Stande der Technik zu einem Problem geworden ist, bewirkt durch den Umstand, daß die Blende unter dem Einfluß eines hellen Teils, wie einer Lichtquelle, geschlossen wird.
Damit die oben erläuterte Steuerung erzielt wird, wird der unten beschriebene Betrieb von der Wichtungsschaltung 14 durchgeführt.
Unter der Annahme, daß "Spitze" ein Ausgangssignal der ersten Pegelerfassungsschaltung 11 ist, "Mittel" ein Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung 12 ist, "R1" der Bezugswert 1 und "R2" der Bezugswert 2 ist, dann erzeugt die Wichtungsschaltung 14 ein Ausgangssignal C, das durch die unten gezeigte Gleichung definiert ist.
C=m·(R2-Mitte) + (1-m)·(R1-Spitze)... (1)
In Gleichung (1) ist m ein Wichtungskoeffizient (oder ein Wichtungsfaktor). Der Betrieb der Wichtungsschaltung 14 ist durch eine durchgezogene Linie in Fig. 3 angezeigt. In Fig. 3 bedeutet die Abszisse ein Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 13, d. h. die Größe eines Helligkeits/Dunkelheitsverhältnisses eines Objekts oder eines Erfassungsbereichs, und die Ordinate bedeutet den Wichtungskoeffizient m. Wenn das Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis des Objekts klein ist, ergibt sich m = 0. In diesem Falle gibt die Wichtungsschaltung 14 ein Vergleichsausgangssignal aus, welches durch einen Vergleich zwischen einem Ausgangssignal der ersten Pegelerfassungsschaltung 11 und dem Bezugswert 1 erhalten wird, wodurch es möglich wird, eine Steuerung unter Verhinderung einer Signalsättigung durchzuführen. Wenn das Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis groß ist, ergibt sich andererseits m = 1, in welchem Falle die Wichtungsschaltung 14 ein Vergleichsausgangssignal ausgibt, welches durch einen Vergleich zwischen einem Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung 12 und dem Bezugswert 2 erhalten wird, wodurch es möglich wird, eine Offenblendensteuerung durchzuführen. In Fig. 3 kann die Blende gleichmäßig ohne irgendeine plötzliche Änderung im Betrieb betätigt werden, indem der Wichtungskoeffizient m gleichmäßig in einem Bereich geändert wird, wo das Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis des Objekts einen Zwischenwert hat. Die gestrichelte Linie in Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel eines Betriebs der Wichtungsschaltung 14. Die durch die unterbrochene Linie gezeigte Charakteristik stellt einen Steuermodus dar, bei welchem der Wichtungskoeffizient m einfach entsprechend der Größe des Helligkeits /Dunkelheitsverhältnisses eines Objekts umgeschaltet wird.
Wie oben erläutert, kann die vorliegende Erfindung die Charakteristik eines optimalen Blendenbetriebs entsprechend dem Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis eines Objekts oder eines Erfassungsbereichs realisieren.
Die Blendensteuerschaltung der vorliegenden Erfindung kann alternativ wie in Fig. 4 gezeigt aufgebaut sein. Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung ist von der von Fig. 2 darin verschieden, daß in Fig. 4 ein durch Vergleichen eines Ausgangssignals der Wichtungsschaltung 14 mit einem Bezugswert erhaltenes Vergleichsausgangssignal an die Blendentreiberschaltung 8 gegeben wird, um dadurch den Betrieb der Blende 1 zu steuern. Unter der Annahme, daß Spitze' ein Ausgangssignal der ersten Pegelerfassungsschaltung 11 darstellt, "Mittel" ein Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung 12 darstellt, und "m" den Wichtungskoeffizienten darstellt, wird es in diesem Falle durch Vergleichen des aus der folgenden Gleichung (2) erhaltenen Ausgangssignals D der Wichtungsschaltung 14 mit einem Bezugswert möglich, die Blendensteuerung ähnlich der durchzuführen, die durch die in Fig. 2 gezeigte Anordnung erreicht wird.
D = m·Mittel + (1-m)·Spitze... (2)
Insbesondere kann die Gleichung (1) so modifiziert werden, daß sich das folgende ergibt:
C = R&sub1; + m·(R&sub2;-R&sub1;)-(m·Mittel + (1-m)·Spitze)
In Fig. 4 ergibt sich andererseits, wenn ein Eingangssignal der Blendentreiberschaltung 8 mit E bezeichnet wird, die folgende Gleichung.
E = R-(m·Mittel + (1-m)·Spitze),
wobei R ein in Fig. 4 gezeigter Bezugswert ist. Daher kann, wenn der Bezugswert 1 im wesentlichen dem Bezugswert 2 ist, eine äquivalente Charakteristik erhalten werden, indem der Bezugswert von Fig. 4 dem Bezugswert 1 oder 2 gleich gemacht wird. Wenn der Bezugswert von Fig. 4 gleich dem Bezugswert 1 (R = R&sub1;), gemacht ist, und wenn die Wichtungsschaltung 14 ein Ausgangssignal des durch die folgende Gleichung (3) gegebenen Wertes F erzeugt,
F=m·(Mittel-(R&sub2;-R&sub1;))-(1-m)·Spitze... (3)
dann ist der Wert G des Eingangssignals der Blendentreiberschaltung 8 gegeben durch
G=R&sub1;-m·(Mittel-(R&sub2;-R&sub1;))-(1-m)·Spitze.
Da die Modifikation dieser Gleichung in einer Gleichung wie die oben erläuterte Gleichung (1) resultiert, ist es möglich zu erreichen, daß die Anordnung von Fig. 4 die gleichen Charakteristiken hat wie die der Anordnung von Fig. 2. Wie oben beschrieben, kann bei der vorliegenden Erfindung die Anordnung von entweder Fig. 2 oder Fig. 4 mit dem gleichen Effekt verwendet werden. Daher werden die hiernach beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung so gezeigt, daß sie die Anordnung von Fig. 4 aufweisen. Jedoch ist es klar, daß der gleiche Effekt unter Verwendung der Anordnung von Fig. 2 erhalten werden kann.
Das Prinzip der Bestimmung des Helligkeits/ Dunkelheitsverhältnisses eines Objekts oder eines Erfassungsbereichs durch die Entscheidungsschaltung 13 der vorliegenden Erfindung soll im Detail unter Bezugnahme auf die hiernach beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Die Entscheidungsschaltung 13 kann das Helligkeits/ Dunkelheitsverhältnis eines Objekts bestimmen, indem ein Signal von der ersten Pegelerfassungsschaltung 11, der zweiten Pegelerfassungsschaltung 12 oder irgendeiner anderen Pegelerfassungsschaltung eingegeben wird, was auch hiernach im Detail unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert werden wird.
Bei dem oben erwähnten Prinzip dieser Erfindung ist als Einrichtung zur Steuerung eines Lichtsignals eine Blende verwendet worden. Jedoch ist eine Einrichtung zur Steuerung eines Lichtsignals nicht auf eine herkömmliche Blende beschränkt.
Für diejenigen, die auf dem Gebiet Fachkenntnis besitzen, ist es offensichtlich, daß als Steuerungseinrichtung zur Steuerung eines Lichtsignals auch ein Flüssigkristall verwendet werden kann. Weiterhin kann dies auch durch Steuerung der Größe von in einem fotoempfindlichen Element einer Bilderfassungsvorrichtung, wie eines CCD, gespeicherten Ladungen erreicht werden.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Bildaufnahmesystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 5 haben die erste Pegelerfassungsschaltung 101, die zweite Pegelerfassungsschaltung 102, die Entscheidungsschaltung 103 und die Wichtungsschaltung 104 die gleichen Funktionen wie die erste Pegelerfassungsschaltung 11, die zweite Pegelerfassungsschaltung 12, die Entscheidungsschaltung 13 bzw. die Wichtungsschaltung 14, die jeweils in Fig. 4 gezeigt sind. Die gleiche Anordnung wie die der herkömmlichen Vorrichtung soll durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet werden, wie die bei der letzteren verwendeten, und wird nicht im Detail erläutert.
Der Betrieb des Bildaufnahmesystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel soll folgend beschrieben werden.
Die erste Pegelerfassungsschaltung 101 teilt einen Erfassungsbereich in eine Anzahl von kleinen Gebieten und bestimmt einen Mittelwert der Pegel in jedem der kleinen Gebiete und erfaßt dann einen Maximumwert der Mittelwerte. Fig. 6 ist ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung des Prinzips des Betriebs der ersten Pegelerfassungsschaltung 101. Es wird angenommen, daß jedes kleine Gebiet z. B. einen durch acht Bildelemente in der Horizontalrichtung und vier Zeilen in der Vertikalrichtung einer Bildaufnahmevorrichtung 3 definierten Bereich abdeckt. Dieser Bereich ist ungefähr 3 % der effektiven Fläche des Erfassungsbereichs (für eine Bildaufnahmevorrichtung mit 420 Bildelementen in der Horizontalrichtung und 500 Zeilen in der Vertikalrichtung). In Fig. 6 wird jeweils der größte Wert arithmetischer Mittelwerte von Daten der acht aufeinanderfolgenden Bildelemente für jede der Zeilen (D1, D2, D3, . . . DN, . . ., D250) bestimmt. Dann werden aufeinanderfolgende vier der größten Werte in der Vertikalrichtung zusammenaddiert, um die Daten (X1, X2, X3, . . ., XN, . . ., X250) zu erhalten, und es wird ein Maximumwert der Daten bestimmt. Auf diese Weise wird gleichermaßen ein Maximumwert der jeweiligen Mittelwerte der Daten der jeweils durch acht Bildelemente in der Horizontalrichtung und vier Zeilen in der Vertikalrichtung definierten kleinen Gebiete erhalten. Die zweite Pegelerfassungsschaltung 102 erfaßt einen Mittelwert des gesamten Bildschirms oder Erfassungsbereichs.
Nun soll eine Erläuterung des Betriebs der Entscheidungsschaltung 103 und der Wichtungsschaltung 104 erfolgen.
Die Entscheidungschaltung 103 bestimmt einen ein Verhältnis zwischen einem Ausgangssignal der ersten Pegelerfassungsschaltung 101 und einem Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102 repräsentierenden Wert und gibt diesen aus (ein solcher Wert wird mit K bezeichnet). Unter der Annahme, daß "Spitze" ein Ausgangssignal der ersten Pegelerfassungsschaltung bezeichnet und "Mittel" ein Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung bezeichnet, K=Spitze/Mittel... (4)
Allgemein wird beim Aufnehmen eines Bildes von einem Objekt mit einem großen Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis, das eine Lichtquelle oder dergleichen enthält, der einem hellen Teil entsprechende Pegel (Spitze) höher und daher der Wert von K größer, wodurch es möglich ist, auf der Grundlage der Größe des Wertes K zu bestimmen, ob das Objekt ein großes Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis hat, weil es eine Lichtquelle oder dergleichen enthält.
Die Wichtungsschaltung 104 erzeugt einen Wert T, der durch die folgende Gleichung (5) erhalten wird.
T=Mittel·m + Spitze·(1-m) (0≤m≤1)... (5)
In dieser Gleichung wird der Wichtungskoeffizient m in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 103 bestimmt. Der Betrieb der Wichtungsschaltung 104 wird durch eine durchgezogene Linie in Fig. 7 illustriert. In Fig. 7 macht die Wichtungsschaltung 104 den wert von m gleich 0, wenn K kleiner als 4 ist, und benutzt dadurch das Ausgangssignal der ersten Pegelerfassungsschaltung 101 zum Steuern der Blende so, daß eine Signalsättigung ausgeschlossen wird. Andererseits macht die Wichtungsschaltung 104 den Wert von m gleich 1, wenn K größer als 6 ist, und wählt dadurch das Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102 zum Steuern der Blende so, daß die Wirkung des hellen Teils, wie etwa einer Lichtquelle, vermindert wird. Ein weiteres Beispiel des Betriebs der Wichtungsschaltung 104 wird durch die unterbrochene Linie in Fig. 7 angezeigt. In Fig. 7 wird die Blende, wenn K kleiner als 4 ist, durch einen Pegel gesteuert, der für eine Kombination eines Ausgangssignals der ersten Pegelerfassungsschaltung 101 und eines Ausgangssignals der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102 bezeichnend ist. In diesem Falle kann durch Veränderung des Wichtungskoeffizienten m eine optionale Blendencharakteristik eingestellt werden. Wenn der Wichtungskoeffizient m zum Beispiel vergrößert wird, wobei K kleiner als 4 ist, nähert sich die Blendensteuerung derjenigen an, die einen Mittelwert verwendet. Die Blendencharakteristik variiert geringfügig, wenn K nahe 5 ist. Weiterhin ist der Betrieb der Wichtungsschaltung 104 nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt.
Wie oben erläutert, bestimmt gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Entscheidungsschaltung 103 die Bedingung von Helligkeit oder Dunkelheit eines Objekts oder eines Erfassungsbereichs. Wenn ein Bild von einem Objekt mit einem kleinen Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis aufgenommen wird, wird die Blende so gesteuert, daß eine Signalsättigung ausgeschlossen ist, wogegen bei der Aufnahme eines Bildes von einem Objekt mit einem großen Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis die Blendensteuerung so vorgenommen wird, daß ein Dunkelwerden des Objekts verhindert wird. Als Ergebnis wird es möglich, ein hervorragendes Bild wiederzugeben. Weiterhin arbeitet bei dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel die erste Pegelerfassungsschaltung 101 so, daß ein Mittelwert für jedes der kleinen Gebiete des Bildschirms erhalten wird, und gibt dann einen Maximalwert der so erhaltenen Mittelwerte aus. Jedoch kann anstelle dessen ein Mittelwert von einer Anzahl von größeren aus den Mittelwerten für die kleinen Gebiete erzeugt werden. Weiterhin kann die Entscheidungsschaltung 103 alternativ eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal "Spitze" der ersten Pegelerfassungsschaltung 101 und dem Ausgangssignal "Mittel" der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102 bestimmen und erzeugen, um in wesentlichen den gleichen Effekt zu erreichen.
Ein zweites Ausführungsbeispiel hat die gleiche Anordnung hinsichtlich der Blöcke wie das erste Ausführungsbeispiel, mit einer Variation in der Funktion der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102.
Die zweite Pegelerfassungsschaltung 102, wie in Fig. 8 gezeigt, unterteilt den Bildschirm in 25 Blöcke (B1 bis B25) und bestimmt einen Mittelwert innerhalb jedes der Blöcke B1 bis B25. Dann werden die Mittelwerte der jeweiligen Blöcke in eine Rechenschaltung wie einen Mikrocomputer eingegeben, und in der unten beschriebenen Weise verarbeitet.
Erstens werden die Mittelwerte der Blöcke (B1 bis B25) in nacheinander von dem größten Mittelwert an in abfallender Reihenfolge neu geordnet. Solchermaßen in abfallender Reihenfolge angeordnete 25 Datensätze werden durch S1, S2, S3, . . ., S25 bezeichnet.
Zweitens wird ein arithmetisches Mittel der neugeordneten Daten (S1, S2, S3, . . ., S25) mit Ausnahme der Daten des einer Lichtquelle oder dergleichen entsprechenden extrem hellen Teils und der Daten des einem Schatten oder dergleichen entsprechenden extrem dunklen Teils erhalten und ausgegeben. Wenn die H-ten bis L-ten Sätze der in der abfallenden Reihenfolge neugeordneten Daten verwendet werden, um ein arithmetisches Mittel derselben zu bilden, und das sich ergebende arithmetische Mittelwertausgangssignal durch "Mittel" bezeichnet wird, dann gilt
Mittel =
Wenn beispielsweise H gleich 5 ist und L gleich 21 ist, kann der Einfluß der hellen bzw. der dunklen Teile des Bildschirms zu 16 % entfernt werden. Mit einer Zunahme des Wertes H kann der Einfluß eines größeren Bereichs des hellen Teils, wie einer Lichtquelle entfernt werden.
Die zweite Pegelerfassungsschaltung 102 kann alternativ ein arithmetisches Mittel der Daten mit Ausnahme des hellen Teils des Bildschirms einschließlich einer Lichtquelle oder dergleichen erzeugen. Als ein Beispiel können H und L auf 5 bzw. 25 eingestellt werden, um dadurch den Einfluß des extrem hellen Teils zu 16 % zu entfernen. Auch kann nur der Einfluß des einem Schatten oder dergleichen entsprechenden extrem dunklen Teils entfernt werden. Als ein Beispiel kann der Einfluß des extrem dunklen Teils zu 16 % entfernt werden, indem H und L auf 1 bzw. 21 eingestellt werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Pegel eines Hauptobjekts genauer erfaßt, indem Daten verwendet werden, die von den Daten des einer Lichtquelle oder dergleichen entsprechenden extrem hellen Teils und/oder des einem Schatten oder dergleichen entsprechenden extrem dunklen Teils verschieden sind. Als eine Folge ist es möglich, eine Steuerung im Sinne einer richtigen Belichtung bezüglich eines Hauptobjekts vorzunehmen, wodurch eine hohe Bildqualität geschaffen wird.
Ein drittes Ausführungsbeispiel hat die gleiche Anordnung hinsichtlich der Blöcke wie das zweite Ausführungsbeispiel mit einer weiteren Variation in der Funktion der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102.
Die zweite Pegelerfassungsschaltung 102 unterteilt, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, den Bildschirm in 25 Blöcke und bestimmt Mittelwerte B1 bis B25 für die jeweiligen Blöcke. Dann werden die Mittelwerte für die jeweiligen Blöcke in eine Rechenschaltung, wie in einen 'Mikrocomputer eingegeben.
Aus einer Auswahl der Mittelwerte B1 bis B25 für die jeweiligen Blöcke erzeugt die Rechenschaltung ein arithmetisches Mittel der Daten von B7, B8, B9, B12, B13, B14, B17, B18, B19, B22, B23 und B24, wie in Fig. 9 gezeigt. Wenn das arithmetische Mittel als "Mittel" bezeichnet wird, dann
Mittel = (B7 + B8 + B9 + B12 + B13 + B14 + B17 + B18 + B19 + B22 + B23 + B24)/12... (7)
Bei dieser Methode verwendet die zweite Pegelerfassungsschaltung 102 die Daten in einem zentralen Teil des Bildschirms. Somit wird bei der Aufnahme eines Bildes von einem Objekt, das einen in einem zentralen Teil des Bildschirms angeordneten, einer Lichtquelle oder dergleichen entsprechenden hellen Teil enthält, der durch diese Methode erhaltene Ausgangswert "Mittel" der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102 höher als der Ausgangswert der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102 des ersten Ausführungsbeispiels, mit dem Ergebnis, daß das durch die Gleichung (4) bestimmte Ausgangssignal K der Entscheidungsschaltung 103 kleiner wird. Daher wird die Blendensteuerung so verändert, daß sie eine Charakteristik hat, die eine Signalsättigung ausschließt, in Abhängigkeit von der Größe eines hellen Teils in einem zentralen Teil des Bildschirms. Andererseits, wenn ein heller Teil wie eine Lichtquelle oder dergleichen in einem Randbereich des Bildschirms enthalten ist, wird der Pegel des Ausgangssignals "Mittel" der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102 niedriger als der des ersten Ausführungsbeispiels, und daher nimmt das Ausgangssignal K der Entscheidungsschaltung 103 einen größeren Wert an, so daß die Blendensteuerung im Sinne einer Charakteristik verändert wird, die einen hellen Teil wie eine Lichtquelle oder dergleichen ignoriert.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, eine Blendensteuerung zu realisieren, die einen zentralen Teil eines Bildschirms hervorhebt, und zu verhindern, daß die Blende unter den Einfluß eines in einem Randbereich des Bildschirms befindlichen hellen Teils, wie einer Lichtquelle oder dergleichen geschlossen wird, wodurch es möglich ist, ein hervorragendes Bild, zu erhalten.
Bei dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispielen kann der Bildschirm in Blöcke mit einer von 25 verschiedenen Anzahl unterteilt werden. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration der Blockunterteilung nicht auf die erläuterte beschränkt, vielmehr kann sie auf eine andere Weise ausgelegt werden, wie für die auf dem Gebiet Fachkundigen offensichtlich sein wird.
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das ein Bildaufnahmesystem gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Teilkomponenten der in Fig. 10 gezeigten Anordnung, die den entsprechenden Teilkomponenten des ersten Ausführungsbeispiels gleich sind, sind durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet und werden nicht im Detail erläutert.
In Fig. 10 bezeichnet Ziffer 140 eine dritte Pegelerfassungsschaltung, die so arbeitet, daß ein Mittelwert für jedes der Gebiete erhalten wird, in welche der Bildschirm unterteilt ist und von denen jeweils die Größe kleiner als bei der Pegelerfassungsschaltung 101 ist, und daß ein Maximumwert der Mittelwerte erfaßt wird.
Bei der Bildaufnahmevorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel bestimmt die Entscheidungsschaltung 103 unter der Annahme, das "Spitze2" ein Ausgangsssignal der dritten Pegelerfassungsschaltung 140 bedeutet und "Mittel" dein Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102 bezeichnet, das Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis eines Objekts oder eines Erfassungsbereichs unter Verwendung eines aus der folgenden Gleichung erhaltenen Wertes von K:
K = Spitze2/Mittel... (8)
Die anderen Operationen sind ähnlich denen des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfaßt die dritte Pegelerfassungsschaltung 140 einen Maximumwert für kleinere Gebiete als bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen, und daher nimmt das Ausgangssignal "Spitze2" der dritten Pegelerfassungsschaltung 140 einen großen Wert an, der in einem größeren Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis K resultiert, selbst wenn ein Bild von einem Erfassungsbereich aufgenommen wird, der eine kleine Punktlichtquelle enthält. Als Ergebnis ist die Vorrichtung dieses Ausführungsbeispiels in der Lage, ein Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis in empfindlicherer Weise zu bestimmen, verglichen mit der Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, wodurch es möglich gemacht wird, eine Offenblendensteuerung durchzuführen, selbst wenn eine kleine Lichtquelle im Spiel ist.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in Fig. 11 gezeigten Teilkomponenten, die denen des in Fig. 5 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels gleich sind, sind mit den gleichen Bezugsziffern wie die in Fig. 5 verwendeten bezeichnet und werden nicht nochmals im Detail beschrieben.
In Fig. 11 bezeichnet Ziffer 151 eine Verteilungserfassungsschaltung zur Bestimmung einer die Häufigkeit der Amplitude von Bildaufnahmesignalen repräsentierenden Häufigkeitsverteilung, und Ziffer 152 bezeichnet eine Entscheidungsschaltung zur Feststellung, ob eine durch die Verteilungserfassungsschaltung 151 bestimmte Häufigkeitsverteilung in dem Teil einer kleinen Amplitude (d. h., einem Teil für ein dunkles Objekt) oder in dem Teil einer großen Amplitude (d. h., einem Teil für ein helles Objekt) Gewicht anhäuft.
Der Betrieb der Entscheidungsschaltung 152 gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit der oben beschriebenen Anordnung soll folgend erläutert werden.
Fig. 12A und 12B sind Histogramme, von denen jedes eine durch Abtastung von Bildaufnahmesignalen in einem Teilbild erhaltene Häufigkeitsverteilung zeigt. Die Entscheidungsschaltung 152 unterteilt eine durch die Verteilungserfassungsschaltung 151 erhaltene Häufigkeitsverteilung um einen Pegel S in zwei Teile und bestimmt dann ein Verhältnis zwischen einem Mittelwert von Signalen unterhalb des Pegels S und dem von Signalen oberhalb des Pegels S und gibt dieses aus. Der Pegel S wird durch die folgende Gleichung (9) bestimmt:
S=(MAX + MIN)/2... (9)
wobei MAX einen Maximumwert des Pegels (Amplitude) und MIN einem Minimumwert desselben bedeutet. Fig. 12 A zeigt eine Häufigkeitsverteilung, die erhalten wird, wenn ein Bild eines gewöhnlichen Objekts erfaßt oder aufgenommen wird. In Fig. 12 A ist L2 ein Mittelwert von Signalen unterhalb des Pegels S und H1 ist ein Mittelwert von Signalen oberhalb des Pegels S. Ein Verhältnis k1 zwischen den beiden Mittelwerten wird erhalten durch k1 = H1/L1. Fig. 12 B zeigt eine Häufigkeitsverteilung, die erhalten wird, wenn ein Bild eines Objekts bei Gegenlicht aufgenommen wird. In Fig. 12 B ist L2 ein Mittelwert von Signalen unterhalb des Pegels S, und H2 ist ein Mittelwert von Signalen oberhalb des Pegels S. Ein Verhältnis zwischen den beiden Mittelwerten wird erhalten durch k2 = H2/L2. Wenn ein Bild eines Gegenstands bei Gegenlicht aufgenommen wird, wird das Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis groß und die Häufigkeitsverteilung erfährt eine Gewichtsanhäufung in zwei Teilen großer bzw. kleiner Amplituden und daher wird k1 kleiner als k2. Es ist somit möglich zu entscheiden, ob Gegenlicht vorhanden ist oder nicht, auf der Grundlage der Größe eines Ausgangssignals der Entscheidungsschaltung 152.
Wie oben beschrieben, kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Helligkeits/Dunkelheitsverhältnis eines Objekts präzise bestimmt werden, wenn die durch die Verteilungserfassungsschaltung 151 bestimmte Häufigkeitsverteilung für das Objekt klar in zwei jeweilige Teile großer und kleiner Amplituden unterteilt wird.
Weiterhin ist es möglich, im wesentlichen den gleichen Effekt wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zu erhalten, indem man die Entscheidungsschaltung 152 eine Differenz zwischen dem Mittelwert von Signalen oberhalb des Pegels S und dem Mittelwert von Signalen unterhalb des Pegels S bestimmen läßt, und durch Steuerung der Wichtungsschaltung 104 so, daß das Gewicht eines Ausgangssignals der zweiten Pegelerfassungsschaltung 102 zunimmt, wenn die Differenz groß ist, wogegen das Gewicht eines Ausgangssignals der ersten Pegelerfassungsschaltung 101 zunimmt, wenn die Differenz klein ist.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, das ein Bildaufnahmesystem gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 13 sind die Teilkomponenten, die denen des in Fig. 11 gezeigten fünften Ausführungsbeispiels gleich sind, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie die in Fig. 11 verwendeten und werden nicht nochmals im Detail beschrieben.
In Fig. 13 bezeichnet Ziffer 163 eine erste Pegelerfassungsschaltung zur Erfassung eines Signals mit einer großen Amplitude, nämlich eines wesentlichen Spitzenwertes aus einer von der Verteilungserfassungsschaltung 151 erhaltenen Häufigkeitsverteilung, und Ziffer 164 bezeichnet eine zweite Pegelerfassungsschaltung zur Erfassung eines Mittelwertes von einem Bildaufnahmesignal aus der von der Verteilungserfassungsschaltung 151 erhaltenen Häufigkeitsverteilung.
Der Betrieb einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem wie oben beschrieben aufgebauten sechsten Ausführungsbeispiel wird unten erläutert.
Die erste Pegelerfassungsschaltung 163 und die zweite Pegelerfassungsschaltung 164 erhalten jeweilige Pegel in der unten beschriebenen Weise. Fig. 14 A und 14 B sind Histogramme, von denen jedes eine in der gleichen Weise wie in Fig. 12 A und 12 B erhaltene Häufigkeitsverteilung zeigt. Fig. 14A zeigt eine Häufigkeitsverteilung, die beim Aufnehmen eines Bildes eines gewöhnlichen Objekts erhalten wird. Die erste Pegelerfassungsschaltung 163 gewinnt einen Mittelwert A von durch Schrägschraffur gezeigten Signalen einer Anzahl M, welche 20 % der Gesamthäufigkeit in dem Verteilungsbereich größerer Amplituden entspricht, und gibt diesen aus. Fig. 14 B zeigt eine Häufigkeitsverteilung, die bei der Aufnahme eines Bildes von einem Objekt bei Gegenlicht erhalten wird. Die zweite Pegelerfassungsschaltung 164 gewinnt einen Mittelwert B von durch Schrägschraffur gezeigten Signalen einer Anzahl M entsprechend 20 % der Gesamthäufigkeit in dem Verteilungsbereich größerer Amplituden, wobei von dem Verteilungsbereich durch Vertikalschraffur gezeigte Signale einer Anzahl N entsprechend 10 % der Gesamthäufigkeit von einem Signal der größten Amplitude an gezählt ausgeschlossen worden sind, und gibt diesen aus. Es ist so möglich, einen wahren Pegel eines Aufnahmebereichs ungeachtet einer durch eine Lichtquelle oder dergleichen verursachten Verteilung bei einem hohen Pegel zu erfassen, und bei Steuerung der Blende durch ein Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung 164 wird der Erfassungspegel der Pegelerfassungsschaltung verglichen mit einer herkömmlichen Blendensteuerschaltung reduziert, wodurch es möglich gemacht wird, eine Offenblendensteuerung durchzuführen.
Wie oben beschrieben, ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, einen Effekt ähnlich dem des dritten Ausführungsbeispiels unter Verwendung der Verteilungserfassungsschaltung 151 zu erhalten.
Ein siebtes Ausführungsbeispiel hat die gleiche Anordnung der Blöcke wie das sechste Ausführungsbeispiel mit einer Variation in der Funktion der zweiten Pegelerfassungsschaltung 164.
Fig. 15 ist ein Histogramm, das eine bei Aufnahme eines Objekts bei Gegenlicht erhaltene Häufigkeitsverteilung zeigt, in der gleichen Weise wie Fig. 12 B. Die Entscheidungsschaltung 152, wie sie unter Bezugnahme auf das fünfte Ausführungsbeispiel erläutert wurde, unterteilt die Häufigkeitsverteilung bezüglich eines Pegels S in zwei Teile und bestimmt einen Mittelwert L von Signalen unterhalb des Pegels S und einen Mittelwert H von Signalen oberhalb des Pegels S und ermittelt dann ein Verhältnis K zwischen den beiden Mittelwerten durch die Gleichung K = H/L und gibt dieses aus. Die zweite Pegelerfassungsschaltung 164 gewinnt deinen Pegel L' durch Multiplizieren des Mittelwertes von Signalen unterhalb des Pegels S mit, z. B. fünf und gewinnt dann einen Mittelwert von durch Schrägschraffur gezeigten Signalen einer Anzahl M entsprechend, z. B. 20 % der Gesamthäufigkeit im Verteilungsbereich größerer Amplituden, wobei von dem Verteilungsbereich Signale oberhalb des Pegels L' ausgeschlossen worden sind, die in dem durch Vertikalschraffur gezeigten Gebiet eingeschlossen sind, und gibt diesen aus.
Wie oben erläutert, läßt die zweite Pegelerfasssungsschaltung 164 gemäß diesem siebten Ausführungsbeispiel Signale unberücksichtigt, deren Pegel einen Pegel überschreitet, der mehrere Male so hoch wie der Signalpegel L ist, wobei diese Signale einen dunklen Teil eines Bildes von einem bei Gegenlicht aufgenommen Objekt repräsentieren. Daher ist es möglich, den Pegel eines von einer Lichtquelle oder dergleichen verschiedenen Objekts zu erfassen, ohne dem Einfluß der Lichtquelle oder dergleichen unterworfen zu sein, selbst wenn die Lichtquelle oder dergleichen einen großen Teil des Bildschirms einnimmt. Als Ergebnis wird es möglich, ein hervorragendes Bild zu erhalten, indem verhindert wird, daß ein Bild von einem Objekt dunkel wird, in der gleichen Weise wie in dem fünften Ausführungsbeispiel.
In dem sechsten Ausführungsbeispiel gewinnt die zweite Pegelerfassungsschaltung 164 eine Häufigkeitsverteilung, von welcher Signale einer 10 % der Gesamthäufigkeit von einem Signal mit der größten Amplitude an gezählt entsprechenden Anzahl N ausgeschlossen worden sind. Hier wird, wenn der Wert von N zunimmt, eine größere Lichtquelle unberücksichtigt gelassen, wogegen, wenn der Wert von N abnimmt, eine kleinere Lichtquelle nicht berücksichtigt wird. Somit ist der Wert von N nicht auf die oben spezifizierte Zahl beschränkt.
Bei dem sechsten und dem siebten Ausführungsbeispiel arbeiten die zweite Pegelerfassungsschaltung 164 und die erste Pegelerfassungsschaltung 163 so, daß ein Mittelwert von Signalen einer 20 % der Gesamthäufigkeit entsprechenden Anzahl M erhalten wird. Wenn der Wert von M vergrößert wird, nähert sich die Blendensteuerung einer Mittelwertsteuerung, wogegen bei einer Reduzierung des Wertes von M sich die Blendensteuerung einer Spitzenwertsteuerung nähert. So kann daher durch Änderung des Wertes von M die Blendencharakteristik frei verändert werden. Weiterhin wird, wenn in dem sechsten Ausführungsbeispiel die zweite Pegelerfassungsschaltung 164 einen Mittelwert von Signalen entsprechend 100 % der Gesamthäufigkeit gewinnt und ausgibt, ohne Signale einer Anzahl N auszuschließen, der Ausgangspegel der zweiten Pegelerfassungsschaltung 164 niedriger als der der ersten Pegelerfassungsschaltung 163. Daher wird es möglich, wenn die Blende durch ein Ausgangssignal der zweiten Pegelerfassungsschaltung 164 gesteuert wird, eine Offenblendensteuerung durchzuführen und somit den gleichen Effekt zu erhalten, wie der bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhaltene.
Weiterhin unterteilt die Entscheidungsschaltung 152 bei dem fünften, sechsten und siebten Ausführungsbeispiel eine Häufigkeitsverteilung in zwei Teile bezüglich des durch die Gleichung (9) erhaltenen Pegels S. Der Pegel S ist nicht notwendigerweise durch die Gleichung (9) bestimmt. In dem siebten Ausführungsbeispiel wird der Pegel L' bestimmt, indem der Mittelwert L von Signalen unterhalb des Pegels S mit den Multiplikator 5 multipliziert wird. Wenn ein kleinerer Multiplikator verwendet wird, wird es jedoch möglich, eine Steuerung mit weiter geöffneter Blende durchzuführen als die des sechsten Ausführungsbeispiels, und umgekehrt.
Obwohl hier spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, ist es offensichtlich, daß Modifikationen und Änderungen der Ausführungsbeispiele für die im Gebiet Fachkundigen erreichbar sind.

Claims

1. Lichtsignalgrößensteuerschaltung für eine Bildaufnahmevorrichtung, enthaltend:

eine Mittelwerterfassungsschaltung (12) zur Erfassung des Mittelwerts von die Helligkeit eines Erfassungsbereichs repräsentierenden Bildaufnahmesignalen und Erzeugung eines diesem Mittelwert entsprechenden ersten Signals;

eine Spitzenwerterfassungsschaltung (11) zur Erfassung des Spitzenwerts der Bildaufnahmesignale und Erzeugung eines diesem Spitzenwert entsprechenden zweiten Signals;

eine Entscheidungsschaltung (13) zur Erfassung eines Verhältnisses/einer Differenz zwischen dem Mittelwert und dem Spitzenwert der Bildaufnahmesignale und Erzeugung eines dem Verhältnis/der Differenz dazwischen entsprechenden dritten Signals;

eine Schaltanordnung (14) zur Bestimmung, welches eine von einem dem ersten Signal entsprechenden vierten Signal und einem dem zweiten Signal entsprechenden fünften Signal auf der Grundlage des dritten Signals ausgegeben werden soll;

eine Steuereinrichtung (1) zur Steuerung der Größe des zu erfassenden Lichtsignals; und

eine Treiberschaltung (8) zum Treiben der Steuereinrichtung auf der Grundlage eines Ausgangssignals der Schaltanordnung

2. Schaltung nach Anspruch 1, bei der die Spitzenwerterfassungsschaltung (11) den maximalen einen der Mittelwerte der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Gebieten einer Anzahl von Gebieten, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erfaßt und die Mittelwerterfassungsschaltung (12) einen Mittelwert der Bildaufnahmesignale in einem Gebiet größer als die Gebiete des Erfassungsbereichs, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erfaßt und erzeugt.

3. Schaltung nach Anspruch 1, bei der die Spitzenwerterfassungsschaltung (11) das arithmetische Mittel einer vorgegebenen Anzahl der größten Mittelwerte unter den Mittelwerten der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Gebieten einer Anzahl von Gebieten, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erzeugt.

4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (12) das arithmetische Mittel von Mittelwerten mit Ausnahme einer vorgegebenen Anzahl von größten Mittelwerten unter den Mittelwerten der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Gebieten einer Anzahl von Gebieten, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erzeugt.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (12) das arithmetische Mittel für Mittelwerte mit Ausnahme einer vorgegebenen Anzahl der kleinsten Mittelwerte unter den Mittelwerten der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Gebieten einer Anzahl von Gebieten, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erzeugt.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (12) das arithmetische Mittel von Mittelwerten mit Ausnahme einer vorgegebenen Anzahl von den größten Mittelwerten und einer vorgegebenen Anzahl von den kleinsten Mittelwerten unter den Mittelwerten der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Gebieten einer Anzahl von Gebieten, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erzeugt.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (12) den Mittelwert der ein voll ständiges Bild auf dem Erfassungsbereich abdeckenden Bildaufnahmesignale erzeugt.

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (12) den Mittelwert der Bildaufnahmesignale an einem zentralen Teil des Erfassungsbereichs erzeugt.

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Entscheidungsschaltung (13) das Ausgangssignal der Mittelwerterfassungsschaltung (12) mit dem Ausgangssignal der Spitzenwerterfassungsschaltung (11) vergleicht.

10. Lichtsignalgrößensteuerschaltung für eine Bildaufnahmevorrichtung, enthaltend:

eine Mittelwerterfassungsschaltung (102) zur Erfassung des Mittelwerts von die Helligkeit eines Erfassungsbereichs repräsentierenden Bildaufnahmesignalen und Erzeugung eines diesem Mittelwert entsprechenden ersten Signals;

eine Spitzenwerterfassungsschaltung (101) zur Erfassung des Spitzenwerts der Bildaufnahmesignale und Erzeugung eines diesem Spitzenwert entsprechenden zweiten Signals;

eine Entscheidungsschaltung (103) zur Erfassung des Verhältnisses/der Differenz zwischen dem Mittelwert und dem Spitzenwert der Bildaufnahmesignale und Erzeugung eines dritten Signals entsprechend dem Verhältnis/der Differenz dazwischen;

eine Wichtungsschaltung (104) zur Erzeugung eines durch Anwendung vorgegebener Wichtungsfaktoren jeweils auf das erste Signal und das zweite Signal auf der Grundlage des dritten Signals erhaltenen vierten Signals;

eine Steuereinrichtung (1) zur Steuerung der Größe eines zu erfassenden Lichtsignals; und

eine Treiberschaltung (8) zum Treiben der Steuereinrichtung auf der Grundlage des von der Wichtungsschaltung (104) ausgegebenen vierten Signals.

11. Schaltung nach Anspruch 10, bei der die Spitzenwerterfassungsschaltung (101) den maximalen einen der Mittelwerte der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Gebieten einer Anzahl von Gebieten, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erfaßt und die Mittelwerterfassungsschaltung (102) den Mittelwert der Bildaufnahmesignale in einem Gebiet größer als die Gebiete des Erfassungsbereichs in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erfaßt und erzeugt.

12. Schaltung nach Anspruch 10, bei der die Spitzenwerterfassungsschaltung (101) das arithmetische Mittel einer vorgegebenen Anzahl der größten Mittelwerte unter den Mittelwerten der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Gebieten einer Anzahl von Gebieten, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erzeugt.

13. Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (102) das arithmetische Mittel der Mittelwerte mit Ausnahme einer vorgegebenen Anzahl der größten Mittelwerte unter den Mittelwerten der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Gebieten einer Anzahl von Gebieten, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erzeugt.

14. Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (102) das arithmetische Mittel der Mittelwerte mit Ausnahme einer vorgegebenen Anzahl der kleinsten Mittelwerte unter den Mittelwerten der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Gebieten einer Anzahl von Gebieten, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erzeugt.

15. Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (102) das arithmetische Mittel der Mittelwerte mit Ausnahme einer vorgegebenen Anzahl der größten Mittelwerte und einer vorgegebenen Anzahl der kleinsten Mittelwerte unter den Mittelwerten der Bildaufnahmesignale in den jeweiligen Bereichen einer Anzahl von Bereichen, in welche der Erfassungsbereich unterteilt worden ist, erzeugt.

16. Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (102) den Mittelwert der das gesamte Bild auf dem Erfassungsbereich abdeckenden Bildaufnahmesignale erzeugt.

17. Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (102) den Mittelwert der Bildaufnahmesignale an einem zentralen Teil des Erfassungsbereichs erzeugt.

18. Schaltung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei der die Entscheidungsschaltung (103) das Ausgangssignal der Mittelwerterfassungsschaltung (102) mit dem Ausgangssignal der Spitzenwerterfassungsschaltung (101) vergleicht.

19. Lichtsignalgrößensteuerschaltung für eine Bildaufnahmevorrichtung, enthaltend:

eine Verteilungserfassungsschaltung (151) zur Erfassung der Häufigkeitsverteilung einer Anzahl von die jeweiligen Helligkeitswerte einer Anzahl von Gebieten, in welche ein Erfassungsbereich unterteilt worden ist, repräsentierenden Bildaufnahmesignalen;

eine Entscheidungsschaltung (152) zur Erzeugung eines einer Verteilungsbedingung der Häufigkeitsverteilung entsprechenden ersten Signals;

eine Mittelwerterfassungsschaltung (102) zur Erfassung des Mittelwerts von der Helligkeit des Erfassungsbereichs entsprechenden Bildaufnahmesignalen und Erzeugung eines zweiten Signals entsprechend diesem Mittelwert;

eine Spitzenwerterfassungsschaltung (101) für den Spitzenwert der Bildaufnahmesignale und zur Erzeugung eines diesem Spitzenwert entsprechenden dritten Signals;

eine Wichtungsschaltung (104) zur Erzeugung eines durch Anwendung vorgegebener Wichtungsfaktoren jeweils auf das zweite Signal und das dritte Signal auf der Grundlage des ersten Signals und Aufaddieren des gewichteten zweiten Signals und des gewichteten dritten Signals erhaltenen vierten Signals;

eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Größe des zu erfassenden Lichtsignals; und

20. Schaltung nach Anspruch 19, bei der die Spitzenwerterfassungsschaltung (101) den Mittelwert einer vorgegebenen Anzahl von Helligkeitswerten in dem höchsten Helligkeitsbereich der Häufigkeitsverteilung erzeugt.

21. Schaltung nach Anspruch 19 oder 20, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (102) den Mittelwert aller Helligkeitswerte der Häufigkeitsverteilung erzeugt.

22. Schaltung nach Anspruch 19, bei der die Spitzenwerterfassungsschaltung (101) den Mittelwert einer vorgegebenen Anzahl von Helligkeitswerten in dem höchsten Helligkeitsbereich der Häufigkeitsverteilung erzeugt und die Mittelwerterfassungsschaltung (102) einen Mittelwert einer Anzahl von Helligkeitswerten, die größer als die vorgegebene Anzahl ist, erzeugt.

23. Schaltung nach Anspruch 19 oder 20, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (102) den Mittelwert einer vorgegebenen Anzahl von zu dem Teil der Häufigkeitsverteilung, der eine vorgegebene Anzahl von Helligkeitswerten in dem höchsten Helligkeitsbereich der Frequenzverteilung ausschließt, zugehörenden Helligkeitswerten erzeugt.

24. Schaltung nach Anspruch 19, bei der die Mittelwerterfassungsschaltung (102) den Mittelwert einer vorgegebenen Anzahl von Helligkeitswerten in dem niedrigsten Helligkeitsbereich der Häufigkeitsverteilung mit einem vorgegebenen Multiplikator multipliziert und einen zweiten Mittelwert einer vorgegebenen Anzahl von dem Teil der Häufigkeitsverteilung, der die Helligkeitswerte größer als der multiplizierte Mittelwert ausschließt, zugehörenden Helligkeitswerten erzeugt, wobei der zweite Mittelwert zu der Wichtungsschaltung (104) ausgegeben wird.

25. Schaltung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei die Entscheidungsschaltung (152) die Häufigkeitsverteilung entsprechend einem vorgegebenen Helligkeitswert in zwei Teile unterteilt und das Verhältnis zwischen dem Mittelwert der Helligkeitswerte in der Häufigkeitsverteilung unterhalb des vorgegebenen Helligkeitswerts und dem Mittelwert der Helligkeitswerte in der Häufigkeitsverteilung oberhalb des vorgegebenen Helligkeitswerts vergleicht.