DE4106825A1 - Belichtungskontrollvorrichtung fuer einzelbild-videokameras - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belichtungskontrollvorrichtung für eine Kamera und insbesondere eine Belichtungskontrollvorrichtung für eine Einzelbild-Videokamera, die ein Bildsignal mit Hilfe eines Raumbildsensors aufnimmt und das Bildsignal auf eine Floppy-Disk speichert.

Es gibt viele Arten von Belichtungskontrollmechanismen für Kameras. Bei der Silberhalogenidfotografie ist die am häufigsten verwendete Belichtungskontrollmechanismus mit einem Lichtmeß-Sensor versehen, um die Lichtmessung durchzuführen.

Im Falle einer Einzelbild-Videokamera wird die negative Rückkopplungs-Überwachung im allgemeinen in einer solchen Weise durchgeführt, daß das Ausgangssignal eines Bildaufnahmeelementes integriert wird. Wenn der integrierte Wert klein ist, wird die Irisblende geöffnet, und wenn der integrierte Wert groß ist, wird die Irisblende geschlossen.

Die Erfinder haben bereits einen Belichtungskontrollmechanismus vorgeschlagen (der im Amtsblatt für die japanischen Patentanmeldung No. 70 409/1989 veröffentlicht ist), der dadurch gekennzeichnet ist, daß Pixel nach ihrer Leuchtdichte geordnet werden, ein Histogramm entsprechend der Anzahl der Pixel hergestellt wird und die geeigneten Belichtungsbedingungen gemäß dem Histogramm bestimmt werden.

Mit dem oben beschriebenen Belichtungskontrollmechanismus, der einen einzigen Lichtmeß-Sensor verwendet, kann keine Belichtungskontrolle hoher Genauigkeit durchgeführt werden, weil die Empfindlichkeit des Sensors und des Bildsensors verändert werden.

Wenn ein Belichtungskontrollmechanismus verwendet wird, bei dem die Belichtung durch einen negativen Rückkopplungs-Kontrollschaltkreis überwacht wird, der ein Bildaufnahmesignal verwendet, wird die Irisblende entsprechend dem integrierten Wert eines Bildaufnahmesignales nach und nach geändert. Das bringt folgendes Problem mit sich: Es braucht eine lange Zeit, die Irisblende anzupassen, so daß Gelegenheiten zu fotografischen Aufnahmen verpaßt werden können.

Die von den Erfindern vorgeschlagene Belichtungskontrollvorrichtung ermöglicht es einem Fotografen, alle Gelegenheiten zum Fotografieren wahrzunehmen, so daß der Mechanismus für den praktischen Einsatz geeignet ist.

Die Erfinder haben die Maßnahmen zum Verbessern der Funktion einer Kamera untersucht. Dabei wurden die folgenden Probleme aufgeklärt.

Bei der Untersuchung der Funktion einer Kamera stellten die Erfinder fest, daß, wenn die Pixel auf einem Bildschirm nach der Stärke ihrer Leuchtdichte sortiert werden, um ein Leuchtdichte-Histogramm zu erstellen, das Histogramm über den gesamten Luminanzbereich erstellt wird, in dem eine Belichtung durchgeführt werden kann, so daß die Belichtung drei- bis viermal durchgeführt werden muß, was dazu führt, daß die Lichtmessung eine lange Zeit in Anspruch nimmt, so daß die Ansprechbarkeit verringert wird.

Der Grund, warum eine Vielzahl von Belichtungen notwendig ist, ist der folgende: Der Bereich (der AE-Verbindungsbereich) der Leuchtdichte in dem Leuchtdichte-Histogramm ist üblicherweise von 7 bis 18 Lv (Lichtwert) gestreut, so daß eine Vielzahl von Belichtungen mit verschiedenen Belichtungsbedingungen notwendig sind, um die Daten der Pixelverteilung über den gesamten Luminanzbereich zu erhalten.

Das folgende Kontrollverfahren wird üblicherweise für eine automatische Belichtungskontrolle (die im folgenden mit "AE" (automatic exposure) bezeichnet wird) einer Videokamera verwendet: Die Irisblende und die Belichtungszeit werden überwacht, so daß der Mittelwert des Wertes des integrierten Luminanzsignales über den gesamten Bildschirm der geeignete.

Abweichend von dem oben beschriebenen Verfahren sind viele Verfahren zur automatischen Belichtungskontrolle entwickelt worden, wie ein Verfahren, in dem die Daten, die aus dem Mittelbereich des Bildschirmes erhalten worden sind, gewichtet werden, und ein Verfahren, bei dem ein Bildschirm in eine Vielzahl von Flächen aufgeteilt und der Wert des Leuchtdichte-Signals in jeder Fläche integriert wird.

Weiterhin zeigen die herkömmlichen Belichtungskontrollverfahren folgende Probleme: Wenn die erfaßte Leuchtdichte zu einem bewerteten Luminanzbereich gehört, wird keine Betrachtung angestellt, ob der Pixel in dem Bereich hoher Luminanz oder in dem Bereich niedriger Luminanz ist, und ein Teil der erhaltenen Daten, in Form eines Histogrammes, wird nicht verwendet, wenn die Daten nicht in dem Bereich des hauptsächlichen fotografischen Objektes liegen.

Dabei treten die folgenden Probleme auf, die mit Bezug auf die Zeichnungen im folgenden erläutert werden.

Das Problem, das verursacht wird, wenn alle Daten in einem Luminanzbereich gleich behandelt werden, wird mit Bezug auf die Zeichnungen im folgenden erläutert.

Beispielsweise wird der Fall betrachtet, bei dem ein in Fig. 11 dargestelltes Histogramm durch eine vorläufige Belichtung erhalten worden ist.

Die Breite (der elementare Luminanzbereich) des in dem Histogramm gezeigten Streifens ist auf 0.5 Lv gesetzt, um die Genauigkeit des Histogrammes einzuhalten. Die Breite für die Luminanzbereichs-Berechnung, die als Referenz verwendet wird, um die Luminanzverteilung abzuschätzen, ist auf 2 Lv gesetzt. Die Anzahl der Pixel von vier elementaren Luminanzbereichen, die im Bereich von 2 Lv angeordnet sind, wird addiert, und die Summe wird als Bewertung Wert verwendet. Die Belichtungsbedingungen werden nach dem Luminanzbereich bestimmt, dessen Bewertung die höchste ist. Der Grund, warum die Breite des für die Bewertung verwendeten Luminanzbereiches auf 2 Lv gesetzt ist, ist der folgende: Ein gewöhnliches fotografisches Objekt hat üblicherweise einen ziemlich weiten Luminanzbereich, so daß es notwendig ist, die Leuchtdichte in dem Bereich von 2 Lv zu berechnen.

Bei dem in Fig. 11 dargestellten Histogramm ist der berechnete Wert am höchsten im Bereich von 9 bis 11 Lv, wenn die Bewertung mit dem Bereich von 2 Lv durchgeführt wird (in anderen Worten, der für die Bewertung verwendete Luminanzbereich beträgt 2 Lv).

In diesem Fall wird das Fotografieren unter der Belichtungsbedingung (das heißt Belichtungsbedingung A) ausgeführt, bei der das Bildaufnahmesignal von 11 Lv, was die maximale Leuchtdichte in diesem Luminanzbereich ist, 100% betragen kann.

Wenn die Belichtungskontrolle jedoch in der oben beschriebenen Weise durchgeführt wird, kann eine geeignete Belichtung in dem Hauptbereich des Bildes nicht erhalten werden, in dem die Leuchtdichte im Bereich von 8 bis 10 Lv ist, so daß das erhaltene Bild dunkel wird, was nicht erwünscht ist. In diesem Fall wird es bevorzugt, das Bild entsprechend dem Luminanzbereich von 8 bis 10 Lv zu belichten, in anderen Worten, die Belichtung entsprechend der Belichtungsbedingung B zu kontrollieren. Obwohl das Bild, in dem der Luminanzbereich 10 bis 11 Lv beträgt, zu hell wird, ist es bevorzugt, dem Hauptabschnitt des Bildes eine geeignete Belichtung zu geben, dessen Luminanzbereich von 9 bis 10 Lv ist. In einigen Fällen können die geeigneten Belichtungsbedingungen nicht in der oben beschriebenen Weise ausgewählt werden.

Das Problem, das auftritt, wenn die Information über die Leuchtdichte anderer Luminanzubereiche nicht verwendet wird, wird im folgenden erläutert.

Beispielsweise wird der Fall betrachtet, in dem das in Fig. 14 dargestellte Leuchtdichte-Histogramm durch ein vorläufiges Fotografieren erhalten worden ist. Wenn eine Bewertung mit dem Bereich 2 Lv ausgeführt wird, kann die maximale Bewertung in dem Bereich von 8 bis 10 Lv erhalten werden, und das Fotografieren wird unter der Belichtungsbedingung C durchgeführt. Beim oben beschriebenen Fotografieren wird der Signalwert bzw. der Signalwert des Hauptbereiches des fotografischen Objektes angemesssen. Jedoch, obwohl eine Vielzahl von Bildelementen in dem Luminanzbereich von nicht weniger als 10 Lv liegt, wird alles aus dem Bereich der Leuchtdichte, die höher liegt als 10 Lv, weiß, so daß die Fläche des weißen Bereiches sehr groß wird. Dementsprechend wird der mittlere Leuchtdichtewert eines Bildes auf einem TV-Bildschirm anomal hoch, was uns einen schlechten Eindruck gibt. Wie oben erklärt, kann dem Bild als ganzem eine geeignete Belichtung nicht gegeben werden, obwohl die Signalhöhe des fotografischen Hauptobjektes die am meisten geeignete ist.

Weiterhin gibt es ein Problem, das wie folgt beschrieben wird: Wenn die Belichtungskontrolle nach Information durchgeführt wird, die durch gemittelte ganzflächige Lichtmessung und durch gewichtete gemittelte zentrale Lichtmessung erhalten wird, kann eine normale Belichtung unter der Bedingung der außerordentlich hellen Hintergrundbeleuchtung nicht erhalten werden.

Um der oben beschriebenen Situation zu begegnen, ist eine Kamera mit den folgenden Eigenschaften auf den Markt gekommen. Wenn ein Fotograf festgestellt hat, daß eine normale Belichtung aufgrund der Bedingungen eines fotografischen Objektes nicht erhalten wird, kann eine korrigierte Belichtung durch eine spezielle Funktion, mit der die Kamera ausgestattet ist, durchgeführt werden.

In diesem Fall wird die Korrektur der Belichtung in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Belichtungswerte, die durch AE (einen automatischen Belichtungskontrollmechanismus) erhalten worden sind, berichtigt werden, in dem beispielsweise +0.5 EV(Lv), +1 EV(Lv), -0.5 EV(Lv) und -lEV(Lv) addiert werden.

Wenn die Belichtung gemäß der Information kontrolliert wird, die durch eine vielfach geteilte Helligkeitsmessung, so wie eine Berechnungsmessung oder eine Vielfach-Muster-Messung, erfaßt die Kamera automatisch Fotografierbedingungen, wie helle Hintergrundbeleuchtung, und eine festgelegte Belichtungskorrektur wird entsprechend eines vorbestimmten Algorithmus durchgeführt.

Bei den herkömmlichen Belichtungskorrektursystemen, die oben erläutert worden sind, versteht der Fotograf ohne weiteres die Eigenschaften eines gemittelten, ganzflächigen Meßsystemes und des den Mittelbereich gewichtenden Meßsystemes, so daß, wenn der Fotograf beurteilt, daß er eine geeignete Belichtung nicht erhalten kann, zum Beispiel, wenn er eine Landschaft und eine untergehende Sonne aufnimmt, wobei auf die untergehende Sonne fokussiert wird, er sich bewußt ist, daß das Subjekt in Silhouette aufgenommen wird, und er kann die Fotografie unter grob korrigierten Bedingungen aufnehmen.

Jedoch ist es bei dem oben beschriebenen Verfahren schwierig, einen genauen Korrekturwert zu erhalten. Wenn folglich der Fotograf ein Bild mit genauer Belichtung wünscht, muß er eine Anzahl von Fotografien unter verschiedenen Bedingungen aufnehmen, in anderen Worten, er muß sich herantasten, was Zeit erforderlich macht und viel Arbeit kostet.

Wenn die Belichtung mit Berechnungsmessung oder Vielfach-Muster-Messung kontrolliert wird, kann eine versuchsweise Korrektur automatisch entsprechend der erhaltenen Information durchgeführt werden. Jedoch ist der Korrekturbereich aufgrund von Beeinflussungen und der Genaugikeit der Information und aufgrund des Aufbaus des Kontrollalgorithmus beschränkt. Daher wird in einigen Fällen eine falsche Belichtungskorrektur vorgenommen, was zu einem Mißlingen der Fotografie führt.

Wenn der Fotograf versucht, die oben beschriebenen Probleme zu vermeiden, ist es schwierig für ihn, die geeigneten Maßnahme gegen diese Probleme zu ergreifen, weil der Kontrollalgorithmus sehr kompliziert ist. Wie oben beschrieben, ist die Zuverlässigkeit der automatischen Belichtungskorrektur beschränkt, und es ist für einen Fotografen schwierig, die Belichtungsbedingungen entsprechend seinen Fertigkeiten zu korrigieren. Wenn eine genaue Belichtung notwendig ist, gibt es daher Probleme, die durch die konventionelle Technologie nicht gelöst werden können.

Im Hinblick auf die oben beschriebene Situation ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Belichtungskontrollvorrichtung für eine Kamera zur Verfügung zu stellen, die das Messen mit hoher Genauigkeit und mit schneller Ansprechbarkeit durchführt.

Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine korrekte Belichtungskontrolle durchzuführen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine automatische Korrekturvorrichtung für eine Kamera zu schaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Fotograf leicht beurteilen kann, ob eine korrekte Belichtung im Hinblick auf ein gewünschtes Objekt automatisch erhalten werden kann, und wenn der Fotograf die Belichtung korrigieren möchte, die Belichtungskorrektur automatisch durch die Vorrichtung durchgeführt werden kann.

Die Belichtungskontrollvorrichtung für eine Kamera der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Bildsensor, eine Einstelleinrichtung für die Belichtung, die die Belichtung des oben beschriebenen Bildsensors einstellt, eine Belichtungskontrollvorrichtung, die die Bewegung der oben beschriebenen Belichtungseinstelleinrichtung überwacht, und eine Luminanzinformetion-Aufnahmevorrichtung, die die Luminanzinformation eines Bildaufnahmeschirms entsprechend einem Luminanzsignal aufnimmt, das von dem oben beschriebenen Bildsensor erhalten worden ist. Bei der oben beschriebenen Belichtungskontrollvorrichtung für eine Kamera der vorliegenden Erfindung wird die Belichtungskontrolle wie folgt durchgeführt: Die Belichtungskontrollvorrichtung überwacht die Belichtungseinstellungseinrichtung, so daß die Belichtung auf die Mitte des Luminanzbereiches eingestellt werden kann, in dem die Belichtungskontrolle durchgeführt werden kann, und die erste vorläufige Belichtung wird durchgeführt, die Luminanz-Aufnahmevorrichtung erhält die Verteilungsdaten der Pixel vom Bildaufnahmeschirm im Hinblick auf den Leuchtdichtewert entsprechend des Luminanzsignals, das durch die erste vorläufige Belichtung erhalten worden ist, die Anzahl der Pixel in dem Bereich, der als weiß erkannt wird, und in dem Bereich, der als schwarz erkannt wird, werden jeweils entsprechend der Datenverteilung der Pixel gefunden, und die in der oben beschriebenen Weise gefundenen Anzahlen werden an die Belichtungskontrollvorrichtung abgegeben, woraufhin entsprechend der gesandten Datenverteilung die Belichtungskontrollvorrichtung die Belichtungseinstelleinrichtung einregelt und die Belichtung durchführt, bis die Anzahl im Bereich, der als weiß erkannt wird, und im Bereich, der als schwarz erkannt wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert wird. Wenn die Anzahl im Bereich, der als weiß erkannt wird, und im Bereich, der als schwarz erkannt wird, kleiner wird als der vorbestimmte Wert, wird der Belichtungsvorgang beendet, obwohl die Luminanzinformation nicht im Hinblick auf den gesamten Luminanzbereich, in dem die Belichtung kontrolliert werden kann, erhalten worden ist, und die Belichtungseinstelleinrichtung wird zum Durchführen der endgültigen Belichtungskontrolle gesteuert, so daß die Leuchtdichte des Luminanzbereiches, in dem der Berechnungswert, der entsprechend der Daten, die am Ende der Belichtung erhalten worden sind, groß ist, der am meisten geeignete Signalwert werden kann.

Die Belichtungskontrollvorrichtung erhält die Information über die Leuchtdichte des fotografischen Objektes aus Signalen, die von optischen Sensoren ausgesendet werden, wie einem Entfernungsmessersensor oder einem automatischen Weißausgleichssensor, die für andere Zwecke als die automatische Belichtungskontrolle vorgesehen sind. Dann wird die erhaltene Information mit einem festgelegten Referenzwert verglichen, und wenn entschieden wird, daß die Leuchtdichte des fotografischen Objektes höher ist als der Referenzwert, wird die Belichtung in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Belichtung im Hinblick auf die Belichtung entsprechend des Referenzwertes reduziert wird. Wenn entschieden wird, daß die Leuchtdichte des fotografischen Objektes geringer ist als der Referenzwert, wird die Belichtung in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Belichtung im Hinblick auf die Belichtung, die dem Referenzwert entspricht, erhöht wird.

Wenn der AE-Bereich von 7 bis 18 Lv ist, sind wenigstens drei Belichtungen notwendig, um ein vollständiges Leuchtdichte-Histogramm zu erstellen. Wenn jedoch die Luminanzinformation fast aller Pixel auf dem Bildschirm erhalten werden kann und ein Leuchtdichte-Histogramm des Wertes höher als ein vorbestimmter Wert erstellt werden kann, kann eine geeignete Belichtungskontrolle hinreichend durchgeführt werden. In anderen Worten, es ist nicht notwendig die Information des gesamten Luminanzbereiches erforderlich. Wenn die Gesamtanzahl der Pixel, von denen die Information nicht erhalten werden kann, nicht größer ist als ein vorbestimmter Wert, kann die Belichtungskontrolle befriedigend durchgeführt werden.

Vom oben beschriebenen Gesichtpunkt her, ist die erste vorläufige Belichtung in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung in einer solchen Weise durchgeführt, daß nahezu der gesamte Mittelbereich des AE-Luminanzbereich mit Licht des am meisten geeigneten Wertes belichtet wird. Die spezifische Anzahl der Pixel kann durch diese Belichtung nur in dem oben beschriebenen mittleren Luminanzbereich erhalten werden. Jedoch ist die Gesamtanzahl der Pixel bekannt, so daß die Gesamtzahl der Pixel in dem Bereich, der als weiß erkannt wird, und die der Pixel in dem Bereich, der als schwarz erkannt wird, ermittelt werden kann, wobei die Gesamtanzahl der Pixel in dem Bereich, der als weiß erkannt wird, als die Gesamtzahl der Pixel definiert ist, die gesättigt sind, wobei Bildaufnahmesignale erhalten worden sind, wenn die Belichtungsintensität zu hoch ist, und wobei die Gesamtzahl der Pixel in dem Bereich, der als schwarz erkannt wird, als die Gesamtzahl der Pixel definiert ist, die notwendigerweise als schwarz eingeschätzt werden, da nur schwache Bildaufnahmesignale aufgrund der schwachen Intensität erhalten worden sind.

Aus der Anzahl der Pixel in dem Bereich, der als weiß erkannt wird, und in dem Bereich, der als schwarz erkannt wird, wird die Luminanzinformation des gesamten Bildaufnahmeschirmes und Grobinformation über die Luminanzverteilung erhalten, und die Belichtungskontrollvorrichtung bestimmt die zweite vorläufige Belichtungsbedingung entsprechend der oben erhaltenen Information. In der oben erläuterten Weise kann fast alle notwendige Information über die Pixelverteilung erhalten werden, ausgenommen für die Fälle, bei denen das Fotografieren unter besonderen Bedingungen durchgeführt wird. Folglich kann die Messung abgeschlossen werden, wenn die vorläufige Belichtung zweimal durchgeführt worden ist.

In einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung, wenn Grobinformation über die Leuchtdichte des Aufnahmeschirmes erhalten und die erste vorläufige Belichtungsbedingung entsprechend der Information bestimmt worden ist (in anderen Worten, wenn der Bildschirm hell erscheint, wird die Belichtungsbedingung auf die Seite hoher Leuchtdichte verschoben, und wenn der Bildschirm dunkel erscheint, wird die Belichtungsbedingung auf die Seite niedriger Leuchtdichte verschoben), besteht eine große Wahrscheinlichkeit, daß die Messung bei Durchführen nur einer Belichtung abgeschlossen werden kann, wobei schlimmstenfalls die Messung nach Durchführen einer zweimaligen vorläufigen Belichtung abgeschlossen werden kann.

In einem weiteren Beispiel der vorliegenden Erfindung wird die Belichtungsmenge so verändert, daß die Belichtung zum Zwecke des Messens durchgeführt wird, bis die Gesamtanzahl der Pixel in dem Bereich, der als weiß erkannt wird, und in dem Bereich, der als schwarz erkannt wird, nicht größer als ein vorbestimmter Wert wird. Durch das oben beschriebene Verfahren wird die Genauigkeit eines zu erstellenden Histogrammes sichergestellt, selbst wenn das fotografische Objekt über einen weiten Luminanzbereich vorliegt, und die Wirkungen der vorliegenden Erfindung können erhalten werden, was auch immer die Objekte sind.

Weiterhin umfaßt die Belichtungskontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung einen Bildsensor, eine Belichtungs-Einstelleinrichtung, die die Belichtung des Bildsensors einregelt, eine Antriebsvorrichtung, die die Belichtungs-Einstelleinrichtung antreibt, eine Belichtungskontrolleinrichtung, die die Antriebsvorrichtung überwacht, und eine Luminanzinformation-Aufnahmeeinrichtung, die die Luminanzinformation eines Bildaufnahmeschirms entsprechend eines Leuchtdichtesignals oder Luminanzsignals, das vom Bildsensor erhalten wurde, aufnimmt.

Die Luminanzinformation-Aufnahmeeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Pixel des Bildaufnahmeschirms in jedem elementaren Luminanzbereich gezählt wird, der durch Aufteilen des Luminanzwertes in enge Bereiche erhalten worden ist, und daß die Verteilung der Anzahl der Pixel in jeder elementaren Luminanz aufgegriffen wird, die Anzahl der Pixel, die zu dem Luminanzbereich für die Bewertung gehören, der aus benachbarten elementaren Luminanzbereichen zusammengesetzt ist, wird gezählt, um die Bewertung jedes Bewertungsbereiches zu finden, und wenn die Bewertung in einem Bewertungsbereich gefunden ist, wird die Gewichtung nach der Lage des elementaren Belichtungsbereiches in dem Berechnungsbereich geändert, so daß der Bewertungswert durch Addieren des Wertes, der durch Multiplikation der Anzahl in jedem elementaren Luminanzbereich mit dem Wichtungswert erhalten wird, berechnet wird. Die Belichtungskontrolleinrichtung überwacht die Antriebsvorrichtung, um die Belichtungsbedingungen so zu verwirklichen, daß der Signalwert des Bewertungs-Luminanzbereiches, in dem der berechnete Bewertungswert groß ist, geeignet eingestellt werden kann.

Die Luminanzinformation-Aufnahmeeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß einem elementaren Luminanzbereich mit einem höheren Leuchtdichtewert ein größerer gewichteter Wert gegeben wird als einem elementaren Luminanzbereich, der einen niedrigen Leuchtdichtewert hat, und daß die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich mit dem Wichtungsfaktor multipliziert wird und daß dieser Wert zu jedem Luminanzwert addiert wird, so daß die Bewertung berechnet werden kann.

Die Belichtungskontrolleinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Anzahl der Pixel, die auf der Seite hoher Leuchtdichte im Hinblick auf den Bewertungs-Luminanzbereich, der als höchster berechnet wurde, höher ist als ein festgelegter Wert, die Korrektur so durchgeführt wird, daß die Belichtung verringert werden kann.

Weiterhin ist die Belichtungskontrolleinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Anzahl der Pixel in dem Luminanzbereich, der dem Luminanzbereich für die Berechnung auf der Seite hoher Leuchtdichte benachbart liegt, größer ist als ein festgelegter Wert, die Belichtung gemäß dem Hauptluminanzbereich auf der Seite hoher Leuchtdichte ausgeführt wird, und daß das Ausgangssignals des Bildsensors so verarbeitet wird, daß eine Kniepunkt-Charakteristik in einer solchen Weise angegeben werden kann, daß der Bereich niedriger Leuchtdichte des Bildaufnahmesignals erhöht und der Bereich hoher Leuchtdichte komprimiert werden kann.

Zusätzlich zu der oben beschriebenen Anordnung ist die Belichtungskontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einer Bildsensor-Steuereinrichtung versehen, die den Betrieb der Bildsensoren überwacht, oder sie ist mit einer Einrichtung versehen, die die Ausgangssignale der Bildsensoren verarbeitet. Die Belichtungskontrolleinrichtung führt die Belichtung gemäß dem Hauptluminanzbereich auf der Seite hoher Leuchtdichte aus, wenn die Anzahl der Pixel in dem Luminanzbereich, der dem Luminanzbereich für die Berechnung auf der Seite hoher Leuchtdichte benachbart liegt, größer ist als ein festgelegter Wert. Die Bildsensor-Steuereinrichtung betreibt die Bildsensoren so, daß die Kniepunkt-Charakteristik in einer solchen Weise angewendet werden kann, daß der Abschnitt niedriger Leuchtdichte des Bildaufnahmesignals, das durch die Belichtung erhalten worden ist, erhöht, und der Bereich hoher Leuchtdichte kompriomiert werden kann, oder die Bildsensor-Steuereinrichtung verarbeitet das Ausgangssignal der Bildsensoren.

Die oben beschriebene Kniepunkt-Überwachung ist herkömmlich so durchgeführt worden, daß die Kniepunkt-Überwachung angewendet worden ist oder nicht, oder daß die Kniepunkt-Charakteristik festgelegt ist. Andererseits, bei der vorliegenden Erfindung, wird die Kniepunkt-Überwachung in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Kniepunkt-Kontrolle angewendet oder nicht angewendet wird, oder daß die Kniepunkt-Charakteristik gemäß der Information der Leuchtdichte-Verteilung eines Bildes gesteuert wird.

Es soll erwähnt werden, daß die Kniepunkt-Charakteristik nicht auf die Leuchtdichte-Signale in der nachfolgenden Beschreibung angewendet wird.

Ein Bewertungs-Luminanzbereich, der als Basis benutzt wird, wenn eine Bewertung aus einem Leuchtdichte-Histogramm berechnet wird, hat eine bestimmte Breite, so daß darin eine Verteilung von Pixeln sogar in dem Bewertungs-Luminanzbereich existiert. In anderen Worten, selbst wenn die Bewertung eines Luminanzbereiches maximal ist, gibt es die folgenden Fälle: Die Pixel existieren gleichförmig in dem Bereich, die Pixel sind auf der Seite niedriger Leuchtdichte konzentriert, und, im Gegensatz dazu, die Pixel sind auf der Seite hoher Leuchtdichte konzentriert.

Um Maßnahmen gegen die oben beschriebene Situation zu treffen, wurde das Konzept des Wichtens eingeführt, um die Zuverlässigkeit der Bewertungen zu verbessern, indem die Wichtungswerte ensprechend der Lage der Pixel in dem Bewertungs-Luminanzbereich geändert werden.

Das oben beschriebene Wichten wird im Prinzip in einer solchen Weise durchgeführt, daß der Wichtungswert groß auf der Seite hoher Leuchtdichte und niedrig auf der Seite geringer Leuchtdichte ist. Wenn beispielsweise ein Bewertungsbereich eine Breite von 2 Lv hat, wobei die Teilung 0.5 Lv beträgt, sind die Wichtungswerte wie folgt gegeben: Wenn die Wichtungswerte von der Seite hoher Leuchtdichte zu der niedriger Leuchtdichte ausgerichtet sind, können sie durch 1,1,1/2 und 1/4 dargestellt werden. Der Grund ist der folgende: Wenn ein Luminanzbereich, dessen Bewertung maximal ist, ausgewählt wird, wird die Belichtung an die maximale Leuchtdichte des Luminanzbereiches angepaßt, um das Auftreten des Bereiches, der als weiß erkannt wird, zu verhindern. Folglich wird der Signalwert des Bereiches hoher Leuchtdichte nahe der maximalen Leuchtdichte am meisten geeignet, so daß die Bewertung der Seite hoher Leuchtdichte erhöht wird und die der Seite niedriger Leuchtdichte erniedrigt wird.

Wenn jedoch die Kniepunkt-Charakteristik auf das Leuchtdichte-Signal aufgegeben wird und die Charakteristik festgelegt ist, wird das Wichten des Bereiches hoher Leuchtdichte gemäß der Kniepunkt-Charakteristik reduziert.

In einigen Fällen ist es besser, die Belichtung zu steuern, indem nicht nur der Luminanzwert des fotografischen Objektes, sondern auch der Luminanzwert des Hintergrundes oder der Dinge, die seitlich vom fotografischen Objekt liegen, betrachtet werden. In diesem Fall kann ein gewünschtes Bild, in dem die mittlere Leuchtdichte herabgesetzt ist, in einer solchen Weise erhalten werden, daß der Luminanzbereich der maximalen Bewertung gefunden wird, die Fläche des Bereiches, der als weiß erkannt wird, aufgrund der Annahme berechnet wird, daß das Fotografieren unter der Belichtungsbedingung durchgeführt wird, die gemäß des oben beschriebenen Luminanzbereiches bestimmt ist, und wenn die Fläche größer ist als ein festgelegter Wert, wird die Korrektur so ausgeführt, daß die Belichtung reduziert wird, in anderen Worten, die Belichtung wird so korrigiert, daß sie an einen höheren Luminanzwert als den der maximalen Bewertung angepaßt werden kann.

Wenn die Fläche des Bereiches der als weiß erkannt wird, groß ist, nachdem der Luminanzbereich der maximalen Bewertung gefunden worden ist, und wenn weiterhin eine große Anzahl von Pixeln in einem Bereich hoher Leuchtdichte konzentriert sind, der nahe dem Luminanzbereich der maximalen Bewertung liegt, wird die Belichtung durchgeführt, während die Belichtung an den Bereich hoher Leuchtdichte unter der Bedingung reduxierter Belichtung angepaßt wird, so daß die Abstufung des gesamten Bildes gut ausgeglichen werden kann. Wenn jedoch das Fotografieren unter den oben beschriebenen Belichtungsbedingungen durchgeführt wird, wird die Abstufung des fotografischen Objektes gestört, in anderen Worten, der Luminanzwert ist geringer als der der tatsächlichen Belichtungsbedingungen, so daß die Qualität der erhaltenen Bilder nicht zu hoch ist. Um Maßnahmen gegen dieses Problem zu treffen, wobei die Abstufung des gesamten Bildes gut ausgeglichen ist, wird die Leuchtdichte des fotografischen Objektes durch einen geeigneten Wert in einer solchen Weise dargestellt, daß die Kniepunkt-Charakteristik durch Kniepunkt-Treiben von Bildsensoren oder Kniepunkt-Verarbeitung des Ausgangssignals von Bildsensoren so gegeben ist, daß die Ausbeute des Bereiches geringer Leuchtdichte erhöht und die des Bereiches hoher Leuchtdichte komprimiert werden kann.

Die Belichtungskorrekturvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Luminanzbereichen durch Sortieren der Leuchtdichtewerte eingerichtet werden, ein Leuchtdichte-Histogramm durch Zählen der Anzahl der Pixel jedes Luminanzbereiches auf einem Bildschirm erstellt wird und Belichtungskontrolle entsprechend des Leuchtdichte-Histogramms durchgeführt wird. Die Belichtungskorrekturvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Bildsensor, eine Belichtungseinstelleinrichtung, die die Belichtung des Bildsensors einstellt, eine Belichtungskontrolleinrichtung, die den Betrieb der Belichtungseinstelleinrichtung steuert, eine Einrichtung zum Erstellen eines Histogramms, die die Anzahl der Pixel jedes Luminanzbereiches auf einem Bildschirm entsprechend des Leuchtdichte-Signals zählt, das vom Bildsensor erhalten worden ist, und die eine Leuchtdichte-Histogramm entsprechend den Ergebnissen erstellt, eine Einrichtung zum Erhalten einer Bewertung, die die Information des Histogramms verarbeitet und eine Bewertung in jedem Luminanzbereich einer festgelegten Breite findet, und eine Belichtungskorrektursignal-Ein­ gangseinrichtung, die ein Signal eingibt, das die Korrektur der Belichtung anzeigt; eine Luminanzbereich-Erfassungseinrichtung entsprechend eines sekundären fotografischen Objektes ist vorgesehen, die in einer solchen Weise betrieben wird, daß, wenn das Belichtungskorrektursignal eingegeben wird, der wichtigste Luminanzbereich, in dem die Bewertung maximal wird, ignoriert wird, und der Luminanzbereich des zweitwichtigsten fotografischen Objektes von der Einrichtung erfaßt wird. In der normalen Betriebsweisse führt die Belichtungskontrollvorrichtung die Belichtungskontrolle gemäß dem Luminanzbereich durch, in dem die Bewertung maximal wird. In dem Fall, in dem das Belichtungskorrektursignal eingegeben wird und die Belichtungsvorrichtung im Belichtungskorrekturmodus läuft, wird die Belichtungskontrolle gemäß des zweitwichtigsten Luminanzbereiches durchgeführt, der entsprechend des zweitwichtigsten fotografischen Objektes von der Luminanz-Erfassungseinrichtung erfaßt worden ist.

In der obigen Erläuterung ist der wichtigste Luminanzbereich als derjenige Luminanzbereich definiert, der dem fotografischen Objekt entspricht, das die größte Fläche auf dem Bildschirm einnimmt. Der zweitwichtigste Luminanzbereich ist defniert als der Luminanzbereich, der dem fotografischen Objekt entspricht, dessen Fläche die zweitgrößte auf dem Bildschirm ist. Die obige Definition bleibt dieselbe für den Fall des drittwichtigen Luminanzbereiches. Wenn ein fotografisches Objekt eine großen Fläche auf dem Bildschirm bedeckt, wird die Bewertung des Luminanzbereiches, zu dem das fotografische Objekt im Hinblick auf die Bewertung beiträgt, am größten. Die große Fläche des fotografischen Objektes hat einen großen Einfluß auf die Bewertung peripher zum Objekt. Wenn die Fläche des zweitgrößten fotografischen Objektes realtiv klein ist, wird die Bewertung des Luminanzbereiches peripher zu dem Luminanzbereich, dessen Bewertung am höchsten ist, entsprechend dem fotografischen Objekt, dessen Fläche die größte ist, größer als die Bewertung des Luminanzbereiches, der dem zweitgrößten fotografischen Objekt entspricht. Folglich bedeutet die Bewertung der zweitgrößten Fläche nicht notwendig, daß der Luminanzbereich nur nachrangig wichtig ist. Wenn die Bewertung die höchste ist, bedeutet dies, daß der Luminanzbereich der wichtigste ist.

In der JP-A 70 09/1989 der Erfinder ist das folgende Belichtungskontrollsystem offenbart. Die Pixel auf einem Bildschirm sind entsprechend der Leuchtdichtewerte sortiert, die Anzahl der Pixel, die zu einem festgelegten Luminanzbereich gehören, werden gezählt, die Bewertungen werden für jede festgelegte Breite eines Luminanzbereiches gefunden und die Belichtungskontrolle wird in einer solchen Weise durchgeführt, daß ein Bildaufnahmesignal des Luminanzbereiches, dessen Bewertung am höchsten ist, der am besten geeignete Wert ist. Das oben beschriebene System ist vorteilhaft, da die Fotografie kaum durch Hintergrundbeleuchtung beeinflußt wird, wenn die Größe eines fotografischen Objektes relativ groß ist, so daß die Leuchtdichte eines Bildaufnahmeschirms genau in Form eines Histogrammes aufgenommen werden kann, so daß verglichen mit einem herkömmlichen Belichtungskontrollsystem genaue Information erhalten werden kann.

Diese genaue Leuchtdichte-Information wird vollständig benutzt, um automatisch die Korrektur auf den geeignetsten Wert zu setzen, wenn die Belichtungskorrektur durchgeführt wird.

Ein typisches Beispiel dafür, daß eine normale Belichtungsbedingung nicht angewendet werden kann, und wobei Belichtungskorrektur durchgeführt wird, ist das folgende: Die Belichtung wird in Übereinstimmung mit einem Subjekt eingestellt, das nicht das fotografische Hauptobjekt ist, wobei die Größe des Subjektes so klein ist, daß es schwierig ist, die Belichtung in Übereinstimmung mit diesem Subjekt einzustellen.

Um die oben beschriebene Situation zu behandeln, können die Bedingungen einer geeigneten Belichtungskorrektur automatisch wie folgt in dem Fall eingestellt werden, in dem die Belichtung gemäß einem anderen Subjekt als dem fotografischen Hauptobjekt durchgeführt wird: Die Pixel auf dem Bildschirm werden nach der Leuchtdichte so sortiert, daß ein Leuchtdichte-Histogramm erhalten werden kann, der Bereich maximaler Leuchtdichte wird vernachlässigt, wobei der Bereich maximaler Leuchtdichte der Bereich ist, in dem die Bewertung maximal wird, die aus einer festgelegten Signalverarbeitung erhalten worden ist; der zweitwichtigste (oder der drittwichtigste) Luminanzbereich (ein nachrangiger Peak) wird von einer Einrichtung zum Erfassen eines untergeordneten Peaks erfaßt, und die Belichtungskontrolle wird gemäß dieses nachrangigen oder untergeordneten Peaks durchgeführt.

Zwei Beispiele des Verfahrens zum Erfassen des nachrangigen Peaks sind die folgenden. Einmal wird die Änderungskurve des Leuchtdichte-Histogramms differenziert, so daß der Wendepunkt gefunden werden kann, um die Existenz eines Peaks zu prüfen, dann wird der Absolutwert des Peaks abgeschätzt, um die Existenz des zweiten und weiterer Peaks zu erkennen. Beim anderen Beispiel wird der Wert des Leuchtdichte-Histogramms des Luminsnzbereiches (der Hauptpeak), dessen Bewertung maximal ist, auf Null gesetzt, und der Luminanzbereich, dessen Bewertung die höchste unter den anderen Luminanzbereichen ist, wird als zweiter Peak (ein nachrangiger Peak) erkannt.

Im folgenden soll die Erfindung lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels der Steuervorrichtung für eine Kamera der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung von Charakteristiken, die die Kennlinien eines CCD (eines Bildsensors oder Photoelements; charge coupled device) zeigt, wobei die Beziehung zwischen der Leuchtdichte und dem Signalwert dargestellt ist;

Fig. 3(a) und Fig. 3(b) jeweils einen Kurvenverlauf, der den Zustand eines Bildaufnahmesignals zeigt, das durch Messen erhalten wurde;

Fig. 4 ein Histogramm, das entsprechend des Bildaufnahmesignals erstellt wurde, welches bei der ersten Belichtung im ersten Beispiel erhalten wurde;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das das Kontrollverffahren im ersten Beispiel zeigt;

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das das Kontrollverfahren im zweiten und dritten Beispiel zeigt;

Fig. 7 ein Beispiel eines Histogramms der Leuchtdichte-Verteilung eines Bildaufnahmeschirms;

Fig. 8 und Fig. 9 jeweils ein Flußdiagramm des Verfahrens des fünften Beispieles;

Fig. 10 eine schematische Darstellung des sechsten Beispieles der Kontrollvorrichtung für eine Kamera der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 einen Kurvenverlauf, der die Probleme erläutert, die auftreten, wenn die Bewertung durch ein herkömmliches Verfahren erfolgt, bei dem keine Wichtung durchgeführt wird;

Fig. 12 einen Kurvenverlauf, der das Verfahren zum Bestimmen der Belichtungsbedingungen in dem Fall erläutert, in dem das Wichten durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;

Fig. 13 ein Flußdiagramm, das das Verfahren des sechsten Beispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,;

Fig. 14 ein Histogramm und

Fig. 15 einen Kurvenverlauf, die das Einstellverfahren der Belichtungsbedingungen in dem siebten Beispiel der vorliegenden Erfindung erläutern;

Fig. 16 ein Flußdiagramm, das das Verfahren im siebten Beispiel erläutert;

Fig. 17 ein Histogramm und

Fig. 18 einen Kurvenverlauf, die das Einstellverfahren der Belichtungsbedingungen einschließlich der Kniepunkt-Charakteristik im achten Beispiel der vorliegenden Erfindung erläutern;

Fig. 19 ein Flußdiagramm, das das Verfahren im achten Beispiel erklärt;

Fig. 20 ein Histogramm und

Fig. 21 einen Kurvenverlauf, die das Einstellverfahren der Belichtungsbedingungen einschl. der Kniepunkt-Charatkeristik im neunten Beispiel der vorliegenden Erfindung erläutern;

Fig. 22 einen Kurvenverlauf, der die Art der Kniepunkt-Charakteristik beim zehnten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 23 ein Flußdiagramm, welches das Verfahren im Fall des zehnten Beispieles erläutert, in dem die Art der anzuwendenden Kniepunkt-Charakteristik nur durch Berechnung der Bewertung bestimmt wird;

Fig. 24 ein Flußdiagramm, das den gesamten Aufbau der Belichtungskorrekturvorrichtung für eine Kamera gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Belichtungskorrekturvorrichtung in dem zwölften, dem dreizehnten und dem vierzehnten Beispiel beschrieben ist;

Fig. 25 eine schematische Darstellung, die einen spezifischen Aufbau (funktionaler Blockaufbau) der Einrichtung zum Erfassen des zweiten Peaks im zwölften Beispiel zeigt;

Fig. 26 ein Flußdiagramm, das das Verfahren der Belichtungskorrektur im zwölften Beispiel zeigt;

Fig. 27 eine schematische Darstellung, die einen spezifischen Aufbau (funktionaler Blockaufbau) der Einrichtung 25 zum Erfassen des zweiten Peaks im dreizehnten Beispiel zeigt;

Fig. 28(a), Fig. 28(b) und Fig. 28(c) jeweils ein Histogramm, die das Verfahren des Erfassens des zweiten Peaks im dreizehnten Beispiel erläutern, wobei Fig. 28(a) ein Leuchtdichte-Histogramm ist, das entsprechend der Leuchtdichte-Information erstellt worden ist, Fig. 28(b) ein Bewertungshistogramm, das entsprechend der berechneten Bewertung erstellt worden ist, und

Fig. 28(c) ein Bewertungshistogramm ist, das wiederum unter der Bedingung erstellt worden ist, daß die Leuchtdichte des ersten Peaks Null ist; und

Fig. 29 ein Flußdiagramm, welches das Verfahren der Belichtungskorrektur im dreizehnten Beispiel erläutert.

Nunmehr sollen die Beispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.

Beispiel 1

Fig. 1 zeigt ein Blockschaubild eines Beispiels der Belichtungskontrollvorrichtung für eine Kamera der vorliegenden Erfindung. Dieses Blockschaubild wird verwendet, um später das zweite bis fünfte Beispiel zu erläutern.

Der gesamte Aufbau der Belichtungskontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird im folgenden erklärt.

Um die Belichtungsmenge einzustellen, werden der Irismechanismus bzw. die Irisblende 2 und der Verschluß 3 in einer Lage nahe am Linsensystem 1 angeordnet. Die Irisblende 2 und der Verschluß 3 werden durch den AE-Treiberkreis 27 angetrieben. Das Linsensystem 1 wird durch den AF-Motor 26 (Niederfrequenzmotor) angetrieben.

Der Betrieb des AE-Treiberkreises 27 und des AF-Motors 26 wird von der CPU 20 (Zentralrecheneinheit) gesteuert, auch der Betrieb der gesamten Kamera wird von der CPU 20 überwacht.

Die CPU 20 ist mit einer Einrichtung 21 zum Überwachen des Kamerabetriebes und mit einer Bewertungs-Recheneinheit 22 versehen, die als Funktionsblöcke verwendet werden, wobei ein Funktionsblock eine Einrichtung zum Ausführen einer festgelegten Funktion ist, wenn Hardware durch Software betrieben wird. Wenn der Auslöser 23 betätigt wird, führen diese Funktionsblöcke eine festgelegte Steuerung durch. Insbesondere wenn der Auslöser 23 ein wenig gedrückt wird, werden die automatische Belichtungskontrolle und die Entfernungsmessung durchgeführt. Wenn der Auslöser 23 danach vollständig gedrückt wird, werden das Fotografieren und die Aufzeichnung durchgeführt.

Der Bildsensor CCD 4 wandelt das optische Signal auf einem Bildschirm in ein elektrisches Signal um. Das Ausgangssignal des CCD 4 wird vom Verstärker 5 verstärkt und in den Luminanzsignal-Verarbeitungsschaltkreis 6 und den Farbtrennungsschaltkreis 7 eingegeben.

Der Luminanzsignal-Verarbeitungsschaltkreis 6 erzeugt ein Luminanzsignal (Y), und der Farbtrennungsschaltkreis 7 erzeugt Farbsignale. Das Farbdifferenzsignal, das aus den Matrixkreisen 8, 9 ausgegeben wird, wird durch den Codierschaltkreis 10 codiert und in den Aufzeichnungsschaltkreis 33 eingegeben. Ein Synchronisiersignal wird durch den Schaltkreis 11 für das Zugeben eines Synchronisiersignales zum Luminanzsignal (Y), das von dem Luminanzsignal-Verarbeitungsschaltkreis ausgegeben ist, hinzuaddiert, und das Luminanzsignal (Y) wird in den Aufzeichnungsschaltkreis 33 eingegeben. Der Aufzeichnungsschaltkreis 33 ist mit dem FM-Modulationsschaltkreis 12 (Frequenzmodulation) und dem Verstärker 13 versehen, wobei die Ausgabe des Verstärkers 13 von der Floppy-Disk 15 über den Aufzeichnungskopf 14 aufgezeichnet wird.

Wenn die Belichtung automatisch gesteuert wird, wird das Luminanzsignal (Y), das von dem Luminanzsignal-Verarbeitungsschaltkreis 6 ausgegeben wird, in eine Zähleinrichtung, die aus einer Vielzahl von Komparatoren 18a bis 18n und den Zähler 19a bis 19n aufgebaut ist, eingegeben, welche die Anzahl von Pixeln in jedem Luminanzbereich zählt. Die Spannung, die durch Teilen der Spannung Vcc einer Spannungsquelle mit Hilfe von Widerständen erhalten wird, wird auf die Rückanschlüsse der Komparatoren 19a bis 19n gegeben, wobei die Differenz zwischen den Werten der geteilten Spannung der Differenz von 0.5 Lv zwischen den Werten der Leuchtdichte entspricht. Das Taktsignal CR wird gemeinsam in die Zählerschaltkreise 19a bis 19n eingegeben. Jeder Zählerschaltkreis zählt Taktsignale CR, während die Ausgänge der Komparatoren 18a bis 18n auf einem hohen Level liegen, in anderen Worten, während die Ausgänge der Komparatoren 18a bis 18n den unteren Grenzwert jedes Luminanzbereiches überschreiten. Im Fall einer Einzelbild-Videokamera beträgt die Abtastzeit eines Bildschirmes 1/60 sec, so daß, wenn der Bildschirm in etwa 60000 Abschnitte geteilt ist, die Frequenz des Taktsignales CR zu etwa 3.8 mHz abgeschätzt wird.

Die gezählten Werte der Zähler 19a bis 19n werden in die Bewertungs-Recheneinheit 22 eingegeben, die in der oben beschriebenen CPU 20 vorgesehen ist. Die Bewertungs-Recheneinheit 22 erstellt Leuchtdichte-Histogramme des Bildschirms entsprechend den gezählten Werten. Die Bewertungs-Recheneinrichtung 22 addiert die Anzahl der Pixel, die nicht 2 Lv innerhalb der erhaltenen Luminanzbereiches überschreiten, berechnet die Bewertungen in jedem Bewertungs-Luminanzbereich und gibt die Rechenergebnisse an die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 21.

Die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 21 bestimmt den Luminanzbereich, in dem die Bewertung am höchsten wird und steuert die Belichtung so, daß die Bildaufnahmesignale dieses Luminanzbereichs auf dem am besten geeigneten Wert sein können.

Die Bezugsziffer 28 bezeichnet eine lichtemittierende Diode LED zur Benutzung im AF, die zum Messen einer Entfernung verwendet wird, das Bezugszeichen 29 kennzeichnet einen optischen Sensor. Die LED 28 emittiert Licht, wenn sie von dem AF-Treiberkreis 32 betrieben wird. Die Ausgabe des optischen Sensors 29 wird in den Entfernungsmeßschaltkreis 31 eingegeben, so daß die Entfernung von der Kamera zu einem fotografischen Objekt gemessen werden kann.

Bezugsziffer 30 bezeichnet einen AWB-Sensor (automatic white balance sensor) für den automatischen Weißausgleich. Im normalen AWB-Betrieb wird der Schalter SW1 zur Anschlußseite A gelegt, und wenn die Information über die Leuchtdichte eines fotografischen Objektes erhalten wird (was in einem späteren Beispiel erläutert werden wird), wird der Schalter SW auf die Anschlußseite B gelegt. Das Umschalten des Schalters SW1 wird von dem AF-Treiberkreis 32 überwacht.

SPEZIELLES BEISPIEL FÜR DIE BELICHTUNGSKONTROLLE GEMÄSS DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

In diesem Beispiel sind das Ausgangssignal und die Menge des einfallenden Lichtes des CCD 4 (des Bildsensors) in einer perfekt proportionalen Beziehung. Ein Beispiel der Beziehung zwischen der Leuchtdichte eines Bildaufnahmeschirms und dem Wert eines Bildaufnahmesignals ist in Fig. 2 dargestellt, wobei der Wert der Leuchtdichte in Fig. 2 exponentiell komprimiert ist.

Wenn der Betriebsbereich von AE 8 bis 16 Lv beträgt und die vollständige Information über die Pixelverteilung im Hinblick auf die Leuchtdichte des Bildschirmes benötigt wird, muß die Belichtung dreimal gemäß der Kurven a, b und c durchgeführt werden. In den meisten Fällen jedoch, wenn ein Leuchtdichte-Histogramm eines bestimmten Wertes erhalten wird, kann eine geeignete Belichtungskontrolle durchgeführt werden. Dementsprechend wird in diesem Beispiel die erste Belichtung unter der Bedingung durchgeführt, daß der mittlere Luminanzbereich innerhalb des AE-Betriebsbereiches überdeckt werden kann, und die Belichtungsbedingung der zweiten Belichtung wird entsprechend des Bildaufnahmesignals, das bei der ersten Belichtung erhalten worden ist, festgelegt.

Wenn nämlich der Auslöser 23 ein wenig gedrückt wird, steuert die Kamerabetriebs-Kontrolleinrichtung 21 die Irisblende 2 und den Verschluß 3 in einer solchen Weise, daß die Bedingung b in Fig. 2 erfüllt werden kann, dann wird die erste Belichtung durchgeführt.

Das Luminanzsignal (Y), das in der oben beschriebenen Weise erhalte wird, wird in den Pixelanzahl-Zählerschaltkreis 22 eingegeben, der aus den Komparatoren 18a bis 18n und dem Zähler 19a bis 19n zusammengesetzt ist, und die Ausgabe jedes Zählers wird in die Bewertungs-Recheneinheit 22 eingegeben.

Für den Fall, daß viele Bereiche, die als weiß erkannt werden, in dem in Fig. 3a dargestellten erhaltenen Signal vorliegen, wird ein Beispiel des Leuchtdichte-Histogramms, das von der Bewertungs-Recheneinheit 22 erstellt worden ist, in Fig. 4 gezeigt. Im Bereich mittlerer Leuchtdichte (10.5 Lv bis 13.5 Lv) kann ein Histogramm, dessen Teilung 0.5 Lv und dessen Pixelanzahl genau ist, erhalten werden. Für hohe und niedrige Luminanzbereiche sind die Details in dem Histogramm nicht gezeigt. Jedoch kann die Gesamtanzahl der Pixel, die in den Bereichen hoher und niedriger Leuchtdichte vorliegen, erfaßt werden, und es ist offensichtlich, daß es viele Pixel in dem Bereich hoher Leuchtdichte gibt und dieser Bereich als weiß erkannt wird. Andererseits sind nur wenige Pixel in dem Bereich niedriger Leuchtdichte, dieser Bereich wird als schwarz erkannt.

In dem oben erläuterten Fall wählt die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 21 die Bedingung c, die in Fig. 2 dargestellt ist, als zweite Belichtungsbedingung, und die Belichtungsmenge wird so verringert, daß die genaue Pixelinformation des Bereiches hoher Leuchtdichte erhalten werden kann. Wenn die Pixelinformation, die in der oben beschriebenen Weise erhalten worden ist, verwendet wird, um ein Leuchtdichte-Histogramm zu erstellen, kann die Pixelverteilung in dem Bereich von 10.5 Lv bis 16 Lv nahezu vollständig erfaßt werden, so daß es möglich ist, die Belichtung genau zu kontrollieren, obwohl die Pixelinformation des Bereiches niedriger Leuchtdichte nicht erhalten werden kann. Im Ergebnis wird die Messung abgeschlossen, wenn die Belichtung zweimal durchgeführt worden ist.

Wenn die Bewertung in dem Bereich von 12 bis 14 Lv entsprechend des Ergebnisses der Bewertungsberechnung in den Bereich von 2 Lv, die von der Bewertungs-Recheneinheit 22 durchgeführt worden ist, am höchsten wird, steuert die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 21 die Irisblende 2 und den Verschluß 3, so daß der Signalwert des Luminanzbereiches den geeignetsten Wert annehmen kann. Auf diese Weise wird die Belichtungskontrolle abgeschlossen.

Wenn danach der Auslöser 23 vollständig gedrückt wird, wird das Fotografieren durchgeführt, und die Bildsignale werden in der Floppy-Disk 15 gespeichert. Wenn andererseits viele Bereiche in dem Bildaufnahmesignal, das bei der ersten Belichtung erhalten worden ist, als schwarz erkannt werden, wird das zweite Fotografieren unter der Bedingung a in Fig. 2 durchgeführt, um eine genaue Pixelinformation über den Bereich niedriger Leuchtdichte zu erhalten. Danach wird eine geeignete Bewertung durchgeführt und das Fotografieren ausgeführt.

ABLAUF DER KONTROLLOPERATION

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, das das Kontrollverfahren in dem Beispiel erläutert.

Wenn ein Fotograf den Auslöser 23 ein wenig drückt, wird die Belichtungskontrolle gestartet, und die erste Belichtung wird unter der Bedingung b in Fig. 2 durchgeführt (Schritt 40).

Dann wird das Bildaufnahmesignal ausgelesen, die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich wird gezählt (Schritt 41) und die Größe der Bereiche, die als weiß oder schwarz erkannt werden, wird abgeschätzt (Schritt 42). Wenn die Größe der Bereiche, die als schwarz erkannt werden, groß ist, wird die zweite Belichtung unter der Bedingung a in Fig. 2 durchgeführt (Schritt 43). Wenn die Größe der Bereiche, die als weiß erkannt werden, groß ist, wird die zweite Belichtung unter der Bedingung c in Fig. 2 durchgeführt (Schritt 44). Als nächstes wird das Bildaufnahmesignal, das bei der zweiten Belichtung erhalten wurde, ausgelesen, die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich wird gezählt (Schritt 45), und das Leuchtdichte-Histogramm wird entsprechend der erhaltenen Information erstellt (Schritt 46).

Wenn andererseits die Größe der als weiß oder als schwarz erkannten Bereiche im Schritt 42 klein sind und die Information der Pixelverteilung der Hauptbereiche schon beim ersten Fotografieren erhalten worden sind, wird das Leuchtdichte-Histogramm erstellt, ohne die zweite Belichtung durchzuführen (Schritt 46).

Danach wird die Bewertung berechnet (Schritt 47), die Belichtungsbedingungen werden entsprechend der Bewertung bestimmt (Schritt 48), die Belichtung wird durchgeführt (Schritt 49) und das erhaltene Bildaufnahmesignal wird in einer Floppy-Disk aufgezeichnet (Schritt 50).

In dem oben erläuterten Beispiel wird die Bedingung für die erste Belichtung gleichförmig auf den Wert in der Mitte des AE-Betriebsbereiches gesetzt. Wenn jedoch die Information über die Leuchtdichte des fotografischen Objektes grob erhalten werden kann, kann die Bedingung für die erste Belichtung entsprechend dieser Information festgelegt werden.

Wenn nämlich die Leuchtdichte des fotografischen Objektes hoch ist, wird die erste Belichtung unter der Bedingung durchgeführt, die zu der hohen Leuchtdichte verschoben ist, verglichen mit der Bedingung b aus Fig. 2. Wenn die Leuchtdichte geringer ist, wird die erste Belichtung unter der Bedingung durchgeführt, die zu der Seite niedriger Leuchtdichte verschoben ist, verglichen mit der Bedingung b aus Fig. 2.

Der Betrag der Verschiebung der Belichtung wird nach dem Mittelwert des Eingangssignals abgeschätzt, das die Leuchtdichte des fotografischen Objektes zeigt. Bei dem oben beschriebenen Weg besteht eine große Möglichkeit, daß das Messen durch einmaliges Durchführen der Belichtung abgeschlossen werden kann. Schlimmstenfalls kann die Messung durch zweimaliges Durchführen der Belichtung positiv zum Abschluß gebracht werden.

Um die Information über die Leuchtdichte zu erhalten, ist es bevorzugt, daß das Erfassungssignal eines Sensors, der für andere Zwecke verwendet wird, benutzt wird, ohne einen neuen Sensor hinzuzunehmen. In der oben beschriebenen Weise kann man damit verhindern, daß der Aufbau der Vorrichtung zu kompliziert wird.

In diesem Beispiel wird als Sensor ein aktiver AF (Automatischer Fokus)-Sensor 29 verwendet. Wie in dem oberen linken Bereich der Fig. 1 dargestellt, mißt der aktive AF eine Entfernung durch Erfassen des reflektierten Lichtes, welches von einer Infrarot-LED 28 emittiert wird. In diesem Fall erfaßt der aktive AF nur das Signal, das gerade von der LED 28 emittiert worden ist, um den Einfluß des Umgebungslichtes zu vermeiden. Dementsprechend kann eine grobe Information über die umgebende Leuchtdichte erhalten werden, indem man den Wert des Signals mißt, das vom Sensor 29 ausgegeben wird, außer wenn die Entfernungsmessung in der oben beschriebenen Weise durchgeführt wird.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung wird das von dem Sensor 29 erfaßte Signal auf folgende Weise übertragen: Die Signalleitung wird vor dem Distanzmeß-Schaltkreis 31 verzweigt, das erfaßte Signal wird durch den Verstärker 34 verstärkt, das verstärkte Signal wird durch den A/D-Wandler 35 in ein digitales Signal umgewandelt und das umgewandelte Signal wird direkt in die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 21 in der CPU 20 eingegeben. Die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 21 vergleicht das eingegebene Signal mit einer vorgegebenen Referenz (die zuvor in den ROM 25 abgelegt worden ist) und steuert die Irisblende 2 und den Verschluß 3 entsprechend des Ergebnisses des Vergleichs, so daß die erste Belichtung durchgeführt wird.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm mit dem Ablauf gemäß diesem Beispiel.

Zunächst wird das Signal des optischen Sensors 29, das durch den A/D-Wandler umgewandelt worden ist, aufgenommen (Schritt 60) und mit einem Referenzwert verglichen, so daß die Leuchtdichte beurteilt werden kann (Schritt 61). In diesem Fall wird die Belichtung in einer solchen Weise durchgeführt, daß, wenn entschieden worden ist, daß die Leuchtdichte niedrig ist, die Belichtung gemäß der Seite niedriger Leuchtdichte auf der Basis der Bedingung b in Fig. 2 durchgeführt wird (Schritt 62), wenn entschieden worden ist, daß die Leuchtdichte hoch ist, wird die Belichtung gemäß der Seite hoher Leuchtdichte auf der Basis der Bedingung a (Schritt 63) durchgeführt, und wenn entschieden worden ist, daß die Leuchtdichte eine mittlere ist, wird die Belichtung entsprechend der Bedingung b (Schritt 64) durchgeführt.

Dann wird das Signal ausgelesen, und die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich wird gezählt (Schritt 65), und die Größen der Bereiche, die als weiß oder als schwarz erkannt werden, werden abgeschätzt (Schritt 66) . Wenn die Größe des Bereiches, der als schwarz erkannt wird, groß ist, wird die zweite Belichtung unter der Bedingung durchgeführt, die auf die Seite niedriger Leuchtdichte, verglichen mit der ersten Belichtung, verschoben ist (Schritt 67). Wenn die Größe des Bereiches, der als weiß erkannt wird, groß ist, wird die zweite Belichtung unter der Bedingung durchgeführt, die zu der Seite hoher Leuchtdichte verschoben ist (Schritt 68). Dann wird das Signal ausgelesen, und die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich wird gezählt (Schritt 69), worauf das Leuchtdichte-Histogramm erstellt wird (Schritt 70). Wenn entschieden wird, daß die Größe der Bereiche, die als weiß oder schwarz erkannt werden, klein ist, und die Leuchtdichte-Information der Hauptbereiche schon erhalten worden ist, wird das Leuchtdichte-Histogramm erstellt, ohne die zweite Belichtung durchzuführen (Schritt 70).

Als nächstes wird die Bewertung berechnet (Schritt 71), die Belichtungsbedingung wird bestimmt (Schritt 72), die Belichtung wird durchgeführt (Schritt 73) und das Bildaufnahmesignal wird auf einer Floppy-Disk aufgezeichnet (Schritt 74) .

Beispiel 3

In diesem Beispiel wird die Information über die Leuchtdichte eines fotografischen Objektes von AWB-Sensor 30 für die Verwendung bei der Einstellung des automatischen Weißausgleiches erhalten.

Bei der Einstellung des automatischen Weißausgleiches kann der Levelabstand des Farbdifferenzsignales, das von den Matrixschaltkreisen 8, 9 ausgegeben worden ist, durch die Wirkung des Glättungsschaltkreises 16 und des Weißausgleichsschaltkreises 17 Null werden. Wenn die oben genannte Anpassung durchgeführt wird, wird der Schalter SW1, der im oberen linken Bereich der Fig. 1 dargestellt ist, auf die Anschlußseite A durch die Steuerung des AF-Treiberschaltkreises 32 gelegt. Wenn andererseits die Information über die Leuchtdichte gemäß diesem Beispiel erhalten wird, wird der Schalter SW1 auf die Anschlußseite B gelegt.

Das Signal, das vom AWB-Sensor 30 erhalten wird, welches ein Absolutwertsignal ist, das alle Farben vereinigt, wird vom Verstärker 36 verstärkt, durch den A/D-Wandler 37 in digitale Daten umgewandelt und in die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 21 in der CPU 20 eingegeben. Die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 21 führt die Überwachung entsprechend des Flußdiagrammes, das in Fig. 6 gezeigt ist, durch, um die Belichtung zu steuern.

In diesem Beispiel wird die Information über die Leuchtdichte des fotografischen Objektes durch einen passiven AF-Sensor (in den Zeichnungen nicht gezeigt) erhalten.

Der passive AF-Sensor mißt die Distanz von der Kamera zu einem fotografischen Objekt in einer solchen Weise, daß das Bild des Objektes auf dem Sensor gebildet wird, und die Entfernung wird durch die Unschärfe des gebildeten Bildes unter Abweichung der Lage des Bildes gemessen. In diesem Beispiel kann die Leuchtdichte des fotografischen Objektes durch den Signalwert des Sensors und der Integrierzeit des Sensors, die benötigt wird, um des Signal zu erhalten, abgeschätzt werden.

Beispiel 5

Wie oben erläutert, wird in den meisten Fällen die Belichtung ein- oder zweimal zum Zwecke des Messens durchgeführt. Jedoch ist die Messung nicht notwendig abgeschlossen, selbst wenn die Belichtung zweimal durchgeführt worden ist. Es ist notwendig zu entscheiden, ob wegen der Anzahl der Pixel, von denen eine genaue Information noch nicht erhalten worden ist, die Messung fortgeführt werden sollte.

Wenn beispielsweise der Luminanzbereich von 19 Lv aufgrund der Spezifikation einer Kamera überdeckt werden muß, ist es nicht angemessen, die Belichtung im Bereich von 10.5 Lv bis 13.5 Lv zu beginnen, da, wenn die Leuchtdichte des fotografischen Objektes sehr hoch ist, es unmöglich ist, den gesamten Luminanzubereich mit zwei Belichtungen zu überdecken. Wenn zum Beispiel ein Bereich, der als weiß erkannt wird, ausgelassen wird, ist eine weitere Belichtung notwendig.

Beispielsweise bei dem in Fig. 7 gezeigten fotografischen Objekt sind sowohl die Größe des Bereiches, der als weiß erkannt wird, als auch die des Bereiches, der als schwarz erkannt wird, groß, nachdem die Belichtung einmal unter der mittleren Bedingung durchgeführt worden ist. In dem oben beschriebenen Fall reicht es nicht aus, einen dieser Bereiche auszuwählen, nämlich den größeren, und die Belichtung durch Andern der Belichtungsbedingung durchzuführen. Der Grund liegt darin, daß die Information des Luminanzbereiches, der nicht ausgewählt ist, vernachlässigt wird, so daß eine genaue Abschätzung nicht gemacht werden kann. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Belichtung auch gemäß des Luminanzbereiches durchzuführen, der anfangs nicht ausgewählt wurde.

Fig. 8 und Fig. 9 sind Flußdiagramme für die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 21 im Falle der oben beschriebenen Steuerung.

Das in Fig. 8 gezeigte Flußdiagramm ist in einer solchen Weise erstellt, daß die Schritte 43 und 44 in Fig. 5 durch die Schritte 80 und 81 ersetzt werden, die Schritte 45 und 46 sind abgetrennt und eine Rückkopplungsschleife von Schritt 45 zu Schritt 42 ist hinzugefügt. In derselben Weise wie oben erklärt, ist das Flußdiagramm in Fig. 9 in einer solchen Weise erstellt, daß die Schritte 67 und 68 in Fig. 6 durch die Schritte 90 und 91 ersetzt sind, die Schritte 69 und 70 sind abgetrennt und eine Rückkopplungsschleife von Schritt 69 nach Schritt 66 ist hinzugefügt.

Wenn bei diesem Beispiel die Bereiche, die als weiß erkannt werden, groß sind, wird die zweite Belichtung gemäß der Leuchtdichte der Seite hoher Leuchtdichte durchgeführt. Als Ergebnis kann die Leuchtdichte-Information über die Seite oher Leuchtdichte erhalten werden. Wenn die Anzahl der ixel der beiden Bereiche verglichen werden, ist die eine die Anzahl der Pixel, die bei der ersten und zweiten Belichtung als schwarz erkannt werden, und die andere ist die Anzahl der Pixel, die in der ersten und zweiten Belichtung als weiß erkannt werden, die Anzahl der Pixel, die als schwarz erkannt werden, ist höher als die derjenigen, die als weiß erkannt werden, so daß die Belichtung gemäß der Seite niedriger Leuchtdichte durchgeführt wird. In diesem Fall werden die Bedingungen der Belichtung, die zuvor zweimal durchgeführt wurde, gespeichert, und die Belichtung wird durchgeführt, indem, verglichen mit den zuvor durchgeführten Belichtungsbedingungen, auf die Seite niedriger Leuchtdichte verschoben wird. Die Belichtung zum Messen wird durchgeführt, bis die Größe von Bereichen, die als schwarz erkannt werden, auf eine Größe abgenommen hat, die kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, in anderen Worten, bis notwendige Information erhalten werden kann. Wenn die Information, die zum Erstellen eines Leuchtdichte-Histogramms notwendig ist, vorliegt, wird die Belichtung abgeschlosssen, selbst wenn die Information zum Überdecken aller Luminanzbereiche noch nicht erhalten worden ist.

Beispiel 6

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau eines anderen Beispieles der Belichtungskontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Der in Fig. 10 gezeigte Aufbau wird allgemein in den Beispielen 7 bis 11 verwendet, was später erläutert wird.

Aufbau

Die Irisblende 2 und der Verschluß 3 der Belichtungseinstellvorrichtung sind an Positionen vorgesehen, die nah am Linsensystem 1 liegen.

In diesem Beispiel wird ein Verschluß gezeigt, der das auf einen CCD einfallende Licht abschattet. Es kann jedoch auch ein elektronischer Verschluß verwendet werden, in dem der fotoelektrische Transfer durch einen CCD ausgeführt wird und die Zeit zum Sammeln der elektrischen Ladung gesteuert wird. In dieser Zeichnung ist ein mechanischer Typ der Irisblende gezeigt. Jedoch kann auch ein elektronischer (oder Flüssigkristall-)Typ der Irisblende verwendet werden.

Der Bildsensor CCD 9 wird von dem CCD-Treiberkreis 8 angetrieben, an den wahlweise Antriebswellenformen gegeben werden, die von dem Erzeugerschaltkreis 5 für normale Antriebswellenform oder dem Erzeugerschaltkreis 6 für Kniepunkt-Antriebswellenformen über den Schalter 7 gegeben werden. Diese Wellenformen werden erzeugt, indem das Ausgangssignal des Standardsignalerzeugerschaltkreises 4 (SSG) verwendet wird.

Die Irisblende 2 und der Verschluß 3 werden durch den Irisblenden- und Verschlußtreiberschaltkreis 25 betrieben, und der Schalter 7, der CCD 9 und der Erzeugerschaltkreis 6 für den Kniepunktantrieb werden durch den CCD-Antriebskontrollschaltkreis 26 gesteuert.

Die CPU 24 steuert allgemein den Betrieb des Irisblenden- und Verschlußantriebsschaltkreises 25, den CCD-Antriebsschaltkreis 26 und die gesamte Kamera.

Die CPU 24 ist mit Funktionsblöcken der Kamerabetriebs-Kontrolleinrichtung 66 und der Bewertungs-Recheneinheit 67 versehen, wobei der Funktionsblock eine Einrichtung ist, die aufgebaut ist, wenn die Hardware in Übereinstimmung mit Software betrieben wird, um eine festgelegte Funktion auszuführen. Wenn der Auslöser 29 betrieben wird, führen diese Funktionsblöcke unter Verwendung des RAM 27 und des ROM 28 festgelegte Steuerung aus. In anderen Worten, wenn der Auslöser 29 ein wenig gedrückt wird, werden die automatische Belichtungskontrolle und die Entfernungsmessung durchgeführt. Wenn danach der Auslöser 29 gedrückt wird, werden das Fotografieren und das Aufzeichnen überwacht.

Die Bezugsziffer 10 stellt einen Verstärker dar, der das Ausgangssignal des CCD 9 verstärkt. Der Luminanzsignal-Verarbeitungsschaltkreis 11 erzeugt ein Luminanzsignal (Y) aus einem eingegebenen Verstärkersignal, und der Farbtrennschaltkreis 12 trennt Farbsignale. Die Farbdifferenzsignale, die von den Matrixschaltkreisen 13, 14 ausgegeben werden, werden durch den Codierschaltkreis 15 verschlüsselt und in den Aufzeichnungsschaltkreis 17 eingegeben.

Ein Synchronisiersignal wird zugefügt, indem das Addiersignal 16 mit dem Luminanzsignal (Y), das vom Luminanzsignal-Verarbeitungsschaltkreis 11 ausgegeben worden ist, synchronisiert werden. Dann wird des Luminanzsignal (Y) in den Aufzeichnungsschaltkreis 17 eingegeben. Der Aufzeichnungsschaltkreis 17 ist mit dem FM-Modulierschaltkreis 18 und dem Verstärker 19 versehen. Der Ausgang des Verstärkers 19 wird auf der Floppy-Disk 21 durch den Aufzeichnungskopf 20 aufgezeichnet.

Wenn die automatische Belichtungssteuerung (AE) durchgeführt wird, wird das von dem Luminanzsignal-Verarbeitungsschaltkreis 11 ausgegebene Luminanzsignal (Y) in eine Zähleinrichtung eingegeben, die die Anzahl der Pixel jedes elementaren Luminanzbereiches zählt, wobei die Zähleinrichtung aus einer Vielzahl von Komparatoren 22a bis 22n und Zählern 23a bis 23n aufgebaut ist. Die Spannung, die durch Teilen der Spannung Vcc einer Spannungsquelle mit Widerständen erhalten worden ist, wird in die rückwärtigen Anschlüsse der Komparatoren 22a bis 22n gegeben, wobei die Differenz zwischen den Werten der geteilten Spannung der Differenz von 0.5 Lv zwischen den Werten der Leuchtdichte entspricht. Das Taktsignal CR wird gemeinsam auf die Zählschaltkreise 23a bis 23n eingegeben. Jeder Zählschaltkreis zählt Taktsignale CR, während die Ausgaben der Komparatoren 22a bis 22n auf einem hohen Wert liegen, in anderen Worten, während die Ausgaben der Komparatoren 22a bis 22n den unteren Grenzwert jedes Luminanzbereiches überschreiten. Im Falle einer Einzelbild-Videokamera beträgt die Abtastzeit eines Bildschirmes ¹/₆₀ sec, so daß, wenn der Bildschirm in etwa 60000 Bereiche geteilt ist, die Frequenz des Taktsignales CR zu 3.8 MHz abgeschätzt wird.

Die gezählten Werte der Zähler 23a bis 23n werden in die Bewertungs-Recheneinheit 67 eingegeben, die in der oben beschriebenen CPU 24 vorgesehen ist. Die Bewertungs-Recheneinheit 67 erstellt Leuchtdichte-Histogramme des Bildschirmes gemäß den gezählten Werten. Zur selben Zeit multiplixiert die Bewertungs-Recheneinheit 67 die gezählten Werte mit einem festgelegten Wichtungsfaktor (der in dem ROM 28 abgelegt ist). Die Bewertungs-Recheneinheit 67 addiert die erhaltenen Werte im Bereich von 2 Lv, berechnet die Bewertung in jedem Bewertungs-Luminanxbereich und gibt daß Rechenergebnis an die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 66.

Die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 66 bestimmt den Luminanzbereich, in dem die Bewertung am höchsten wird und steuert die Belichtung so, daß das Bildaufnahmesignal dieses Luminanzbereiches auf dem geeignetsten Wert liegt.

BEWERTUNG BEI DIESEM BEISPIEL

Es sei angenommen, daß das in Fig. 12 dargestellte Leuchtdichte-Histogramm als Ergebnis einer vorläufigen Belichtung erhalten worden ist. Der Bewertungs-Luminanzbereich, dessen Breite 2 Lv beträgt, wird aufgestellt. Die Anzahl der pixel in vier elementaren Luminanzbereichen, die zu einem Bewertungs-Luminanzbereich gehören, deren Breite 0.5 Lv ist, werden in einer solchen Weise addiert, daß Wichtungsfaktoren 1,1,1/2, 1/4 auf die elementaren Luminanzbereiche gegeben werden, wobei der Wichtungsfaktor 1 dem elementaren Luminanzbereich mit der größten Leuchtdichte zugeordnet wird und der Wichtungsfaktor 1/4 dem elementaren Luminanzbereich der niedrigsten Leuchtdichte zugeordnet wird.

Auf die oben beschriebene Weise wird die Leuchtdichte des Bereiches, dessen Bewertung maximal ist, 8 bis 10 Lv, so daß die Belichtung unter der Belichtungsbedingung B durchgeführt wird. Im Ergebnis wird das fotografische Hauptobjekt, dessen Leuchtdichte 9 bis 10 Lv beträgt, geeignet belichtet, so daß das übliche Problem, daß das Bild eines fotografischen Objektes dunkel ist, was in Fig. 11 dargestellt ist, vermieden werden kann.

STEUERUNGSABLAUF

Fig. 13 zeigt ein Flußdiagramm zum Erläutern des Kontrollverfahrens dieses Beispiels. Der mit einer Doppellinie umgebene Block im Flußdiagramm steht für die Bedienung, die von einem Fotografen durchgeführt wird, so daß die Bedienung des Fotografen von dem Kamerabetrieb unterschieden wird. Ganz zuerst drückt ein Fotograf den Auslöser 29 ein wenig (Schritt 31), die erste Belichtung wird unter der Bedingung a der Fig. 2 durchgeführt (Schritt 32), und das Bildaufnahmesignal wird ausgelesen, so daß die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich gezählt wird (Schritt 33) .

Als nächstes wird die zweite Belichtung unter der Bedingung b der Fig. 2 durchgeführt (Schritt 34), und das Signal wird ausgelesen, so daß die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich gezählt wird (Schritt 34) .

Dann wird die Belichtung unter der Bedingung c der Fig. 2 durchgeführt (Schritt 36), und das Signal wird ausgelesen, so daß die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich gezählt wird (Schritt 37).

Als nächstes wird ein Leuchtdichte-Histogramm gemäß den gezählten Werten erstellt (Schritt 38), und eine weitere Addition wird im Bereich 2 Lv durchgeführt, und die Bewertung wird in jedem Bewertungs-Luminanzbereich gefunden (Schritt 39). Die Belichtungsbedingungen werden in einer solchen Weise bestimmt, daß das Bildaufnahmesignal des Luminanzbereiches, dessen Bewertung die größte ist, auf einen geeigneten Wert gesetzt werden kann (Schritt 40).

Dann drückt der Fotograf vollständig den Auslöser 29 (Schritt 41), die normale Belichtung wird durchgeführt (Schritt 42), und das Bildaufnahmesignal wird auf der Floppy-Disk 21 aufgezeichnet (Schritt 43).

In diesem Beispiel wird die Wichtung entsprechend der Position in dem Bewertungs-Luminanzbereich durchgeführt. Es ist weiterhin effektiv, das Wichten entsprechend des Absolutwertes der Leuchtdichte zusätzlich zum Wichten entsprechend der Position in dem Bewertungs-Luminanzbereich durchzuführen. Beispielsweise kommt es selten vor, daß die Leuchtdichte des fotografischen Hauptobjektes in dem Bereich hoher Leuchtdichte liegt, dessen Luminanz nicht weniger als 16 Lv beträgt. Wenn daher die Wichtung dieses Bereiches zunächst sehr klein gewählt wird, kann eine geeignete Belichtung durchgeführt werden, obwohl ein heller Himmel im Hintergrund ist.

Beispiel 7

Wenn das in Fig. 14 gezeigte Leuchtdichte-Histogramm erhalten wird und die Wichtung in dem Bereich 2 Lv durchgeführt wird, wird die Bewertung des Luminanzbereiches von 8 bis 10 Lv am größten, und die Belichtung wird unter der Bedingung c durchgeführt.

Jedoch sind tatsächlich viele Pixel in dem Bereich, dessen Leuchtdichte nicht geringer als 10 Lv ist, so daß, wenn die Belichtung gemäß der Leuchtdichte von 10 Lv durchgeführt wird, der Bereich, dessen Leuchtdichte nicht geringer ist als 10 Lv, zu weiß wird (der Signalwert, der nicht geringer als 10 Lv ist, ist, wie in Fig. 15 dargestellt, gesättigt), und die mittlere Leuchtdichte des Bildschirmes wird zu groß, was nicht wünschenswert ist.

Um das oben beschriebene Problem zu lösen, führt die Kamerabedienung-Kontrolleinrichtung 35 die Korrektur in einer solchen Weise aus, daß die Belichtung um 1 Lv nach unten verschoben wird und die Belichtung unter der Bedingung D durchgeführt wird (die durch eine gepunktete Linie in Fig. 15 dargestellt ist). In der oben beschriebenen Weise wird die mittlere Leuchtdichte des gesamten Bildschirmes reduziert, und ein Bild mit gewünschter Qualität kann erhalten werden.

Fig. 16 zeigt ein Flußdiagramm, welches die Betriebsweise darstellt, wenn die oben beschriebene Kontrolle durchgeführt wird.

Die kennzeichnende Eigenschaft dieses Ablaufes, der in Fig. 16 gezeigt ist, ist, daß das Flußdiagramm als Berechnungsablauf zum Berechnen zu weißer Bereiche (Schritte 44 bis 47) verwendet wird, das zu dem Ablauf der Fig. 13 hinzugefügt wird. Die Schritte 31 bis 40 des Flußdiagramms der Fig. 16 sind dieselben wie die der Fig. 13, so daß Erläuterungen hier ausgelassen werden.

Die Belichtungsbedingungen werden durch Durchführen der Wichtungsberechnung bestimmt (Schritt 40), die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 66 bestimmt die Fläche S des Bereiches, der als weiß erkannt wird, was bewirkt wird, wenn die Belichtung unter der oben beschriebenen Belichtungsbedingung durchgeführt wird (Schritt 44), wenn die Fläche S kleiner ist als der erste Referenzwert S1, wird die automatische Belichtungskontrolle abgeschlossen, und wenn S1< S<S2, wobei S1 der erste Referenzwert und S2 der zweite Referenzwert ist, wird die Korrektur in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Belichtung um 0.5 EV (Lv) nach unten verschoben wird (Schritt 46), und wenn die Fläche S der Bereiche, die als weiß erkannt werden, größer ist als der zweite Referenzwert S2, wird die Korrektur in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Belichtung um 1.0 EV(Lv) nach unten verschoben wird (Schritt 47).

Danach wird der Auslöser 29 vollständig gedrückt (Schritt 48), die Belichtung wird durchgeführt (Schritt 49), und das Bildaufnahmesignal wird aufgezeichnet (Schritt 50).

Des Konzept des in diesem Beispiel erläuterten Verfahrens ist das folgende: Die Wichtung wird entsprechend der Position des elementaren Luminanzbereichs in dem Bewertungs-Luminanzbereich durchgeführt, was das wesentliche Konzept der vorliegenden Erfindung darstellt. Das wesentliche Konzept der vorliegenden Erfindung wird später beschrieben.

Beispiel 8

Es sei der Fall angenommen, bei dem ein Histogramm, wie ein Fig. 17 gezeigt, erhalten worden ist. In diesem Fall wird die Bewertung im Luminanzbereich von 8 bis 10 Lv am größten, so daß das Fotografieren unter der Belichtungsbedingung E durchgeführt wird, die durch die Strichpunktlinie in Fig. 18 dargestellt ist.

Jedoch sind viele Pixel im Luminanzbereich von 11 bis 12 Lv. Dieser Luminanzbereich liegt nah am Luminanzbereich, dessen Bewertungs-Leuchtdichte verglichen mit dem in Fig. 14 gezeigten Fall die größte ist. Dementsprechend ist es wünschenswert, nicht nur die mittlere Leuchtdichte zu reduzieren, wie in Beispiel 2 erläutert, sondern auch die Bereiche zu eliminieren, die als weiß erkannt worden sind.

In diesem Fall wird die Belichtung gemäß dem Leuchtdichtewert von 12 Lv so durchgeführt, wie es durch die durchgezogene Linie in Fig. 18 dargestellt ist, so daß die Abstufung von 12 Lv ausgedrückt werden kann. Wenn jedoch die Belichtung in der oben beschriebenen Weise durchgeführt wird, wird der Wert des Bildaufnahmesignals des fotografischen Hauptobjektes, dessen Leuchtdichte im Bereich von 8 bis 10 Lv ist, abgesenkt. Um dieses Abfallen des Signalwertes zu kompensieren, wird der CCD 9 kniepunktgetrieben, so daß die Kennlinie, die in Fig. 18 durch eine gepunktete Linie dargestellt ist, verwirklicht werden kann, die niedrige Leuchtdichte kann angehoben und der Bereich hoher Leuchtdichte kann komprimiert werden.

Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm, das die in dem oben beschriebenen Fall durchgeführte Steuerung darstellt.

Das Kennzeichen dieses Ablaufs ist das folgende. Das Flußdiagramm in Fig. 19 ist in einer solchen Weise erstellt, daß der Schritt 51, in dem das CCD kniepunktgetrieben wird, zu dem in Fig. 16 gezeigten Flußdiagramm hinzugefügt worden ist, wobei Schritt 51 nach dem Schritt 49 in Fig. 16 hinzugefügt ist. Wenn nämlich viele Pixel in einem Bereich hoher Leuchtdichte erfaßt worden sind, der von dem Luminanzbereich entfernt liegt, dessen Bewertungsleuchtdichte die größte ist, wird die Kamerabetrieb-Kontrollvorrichtung wie folgt betrieben: Sie befiehlt dem CCD-Antriebssteuerschaltkreis 26, den Schalter 7 auf den Anschluß b zu legen, die Ausgangswellenform des Erzeugerschaltkreises 6 für die kniepunktgetriebene Wellenform wird an den CCD-Treiberschaltkreis 8 gegeben, und der CCD 9 wird so kniepunktgetrieben, daß die durch eine gepunktete Linie in Fig. 18 dargestellte Kennlinie gegeben werden kann. Allgemein gesagt, wird im Fall des Kniepunkttreibens die Zeit des fotoelektrischen Transfers und des Ladens eines CCD elektrisch gesteuert, so daß ein elektrischer Verschluß verwendt und ein mechanischer Verschluß vermieden werden kann.

Die Erfinder haben bereits viele Anmeldungen in bezug auf das Kniepunkttreiben angemeldet, beispielsweise die Technik, die in der JP-A 2 89 509/1988 und in der JP-A 2 89 506/1988 offenbart ist. Diese Technologie kann wie folgt zusammengefaßt werden: In einem FIT-CCD ist die Kapazität des lichtaufnehmenden Bereiches kleiner als die des Bereiches vertikaler Übertragung gewählt, die elektrische Ladung wird zu einer Vielzahl von Zeiten aus dem lichtempfangenden Bereich an den Bereich vertikaler Übertragung ausgelesen, der Zeitpunkt, an dem der Auslespuls an das Auslesegatter gelegt wird, wird überwacht, und in der oben beschriebenen Weise wird ein Unterschied zwischen der effektiven Belichtungszeit des Bereiches niedriger Leuchtdichte und der des Bereiches hoher Leuchtdichte gemacht. In der oben beschriebenen Weise können viele Kniepunktcharakteristiken realisiert werden.

Beispiel 9

Wenn die Kniepunktcharakteristik entsprechend der Verteilung der Pixel im Bereich hoher Leuchtdichte geändert wird, können Bilder besserer Qualität erhalten werden. Im Fall des Beispiels 8, das in Fig. 17 dargestellt ist, gibt es viele Pixel im Luminanzbereich von 11 bis 12 Lv, so daß die Kniepunktcharakteristik so ist, wie sie durch die gepunktete Linie in Fig. 18 dargestellt ist. Im Fall der Fig. 20, wobei viele Pixel im Luminanzbereich 10 bis 11 Lv und wenige Pixel im Luminanzbereich von 11 bis 12 Lv liegen, wird die Belichtung gemäß der in Fig. 21 dargestellten durchgezogenen Linie ausgeführt, und die Kniepunktcharakteristik wird durch die gepunktete Linie in der Zeichnung dargestellt, so daß der Luminanzbereich von 10 bis 11 Lv nachgelassen werden kann und die Abstufung des Hauptluminanzbereiches von 8 bis 10 Lv erhöht werden kann.

Beispiel 10

Nicht nur der Kniepunkt der Kniepunktcharakteristik, sondern auch unterschiedliche Tiefen des Kniepunktes, können auf die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet werden.

Die Kniepunktcharakteristik ist wie folgt gegeben. Die Belichtung wird gemäß der in Fig. 22 gezeigten Kennlinie f durchgeführt; wenn die Pixel in einem Bereich hoher Leuchtdichte viele sind, wird die Kniepunktcharakteristik gemäß der Kennlinie g gegeben, wenn die Pixel wenige sind, wird die Kniepunktcharakteristik gemäß der Kennlinie h gegeben, wenn die Anzahl der Pixel im Bereich hoher Leuchtdichte nicht mehr als ein festgelegter Wert ist, wird die Kniepunktcharakteristik nicht gegeben wie in der Kennlinie i gezeigt ist.

Die Kniepunktcharakteristik kann gemäß der Anzahl der Pixel in einem Bereich hoher Leuchtdichte, dessen Leuchtdichte höher ist als die des Kniepunktes, variiert werden. Wenn nämlich die Kniepunktcharakteristik variiert wird, wird die Korrektur in einer solchen Weise durchgeführt, daß die oben beschriebene Belichtung nach unten verschoben wird. Beispielsweise, selbst wenn die Kennlinie h, die in Fig. 22 gezeigt ist, gemäß dem Ergebnis der Wichtungsbewertung als geeignet angesehen wird, wenn die Anzahl der Pixel im Bereich hoher Leuchtdichte mehr als ein festgelegter Wert ist, wird die Kniepunktcharakteristik gemäß der Kennlinie g gegeben, so daß der Signalwert des fotografischen Hauptobjektes reduziert wird, um zu verhindern, daß die mittlere Leuchtdichte des Bildschirmes zu hoch angesetzt wird.

Es gibt verschiedene Verfahren, um die Kniepunktcharakteristik gemäß den Umständen zu ändern. Im oben beschriebenen Fall, nachdem die Bewertungen berechnet worden sind, wird die Entscheidung, welche Kniepunktcharakteristik gegeben werden sollte, unabhängig durchgeführt. Jedoch kann die Entscheidung auch nur gemäß der Berechnung der Bewertung durchgeführt werden, was folgendermaßen verwirklicht werden kann: Verschiedene Arten von Wichtungsfaktoren entsprechend zu verschiedenen Kniepunktcharakteristiken sind in dem ROM 28 gespeichert. Wenn die Bewertungen berechnet sind, werden alle Arten von Wichtungen durchgeführt, und die Kniepunktcharakteristik, deren Bewertung die höchste ist, wird verwirklicht.

Das Steuerverfahren, das im oben beschriebenen Fall durchgeführt ist, ist in Fig. 23 gezeigt.

In diesem in Fig. 23 gezeigten Ablauf werden drei Typen von Bewertungen im Hinblick auf jeden Luminanzbereich in Schritt 39 berechnet, welches der Schritt ist, um die Bewertungen zu berechnen. Der erste Typ ist die Bewertung, die zum Wichten des oben beschriebenen Bereiches von 2 Lv verwendet worden ist. Der zweite Typ ist die Bewertung, die zum Wichten im Luminanzbereich von 3 Lv (die Wichtungsfaktoren sind 1/4, 1/4, 3/4, 3/4, 1/2 und 1/4, die in der Ordnung der Leuchtdichte ausgerichtet sind) verwendet worden ist. Der dritte Typ ist die Bewertung, die zum Wichten des Luminanzbereiches von 4 Lv verwendet worden ist, und die Wichtungsfaktoren sind 1/8, 1/8, 1/8, 1/8, 3/4, 3/4, 1/2 und 1/4 in der Ordnung der Leuchtdichten.

Nachdem die Belichtungsbedingungen bestimmt sind (Schritt 40), wird entschieden, daß die höchste Bewertung erhalten worden ist und durch welchen Schritt der Berechnungsmethode (Schritt 60). Im Fall des ersten Types ist die Kniepunktcharakteristik nicht gegeben, und die Belichtungskontrolle wird entsprechend des Luminanzbereiches durchgeführt. Im Fall des zweiten Types wird die Kniepunktcharakteristik wie in Fig. 21 dargestellt gegeben (Schritt 62). Im Fall des dritten Types wird die Kniepunktcharakteristik wie in Fig. 18 dargestellt gegeben.

In anderen Worten, die Belichtungskontrolle wird in Schritt 64 durchgeführt. Nach diesem Verfahren kann entschieden werden, ob eine Kniepunktcharakteristik gegeben werden sollte oder nicht, nur indem man die Bewertungen berechnet und sie vergleicht. Die oben beschriebene Wichtung ist ein reines Beispiel, und es sollte klar sein, daß die vorliegende Erfindung auf das spezielle Beispiel nicht beschränkt ist.

Im oben erläuterten Fall wird ein CCD zum Treiben des Knies verwendet, um die Kniepunktcharakteristik zu erhalten. Das folgende Verfahren kann auch angewendet werden, um eine Kniepunktcharakteristik zu erhalten: Ein CCD wird durch ein herkömmliches Verfahren betrieben, und das Ausgangssignal des CCD wird geeignet verarbeitet. In diesem Fall ist es nicht notwendig, einen Erzeugerschaltkreis für die kniepunktbetriebene Wellenform vorzusehen, jedoch ist es notwendig, einen elektronischen Verschluß zu haben. Die durch die durchgezogene Linie in Fig. 18 oder Fig. 21 dargestellte Belichtung wird von dem Verschluß an den CCD gegeben.

Beispiel

Beim oben beschriebenen Verfahren wird die Belichtung zur Seite niedriger Leuchtdichte verschoben oder die Kniepunkt-Charakteristik wird gegeben, wenn die Anzahl der Pixel auf der Seite hoher Leuchtdichte des Bewertungs-Luminanzbereiches mit der größten Bewertung groß ist. In diesem Fall ist die Seite hoher Leuchtdichte definiert als der Luminanzbereich, der nahe an der Seite der Bewertungsluminanz liegt. Wenn es dementsprechend notwendig ist, die Information eines Bereiches extrem hoher Leuchtdichte zu verwenden, oder die Information von allen Luminanzbereichen, wird eine weitere Untersuchung notwendig sein, um die Belichtungskontrolle geeignet durchzuführen.

In diesem Beispiel wird das Anwendungsfeld des in Beispiel 10 erläuterten Verfahrens erweitert, wobei das im Beispiel 10 erläuterte Verfahren eine geeignete Belichtung nur entsprechend der Berechnung von Bewertungen besti 29704 00070 552 001000280000000200012000285912959300040 0002004106825 00004 29585mmt. Beim Verfahren dieses Beispiels wird der Geltungsbereich des Bewertungs-Luminanzbereiches weiter ausgedehnt, und die Art des Wichtens jedes elementaren Luminanzbereichs wird geändert. Das Konzept aller anderen oben erläuterten Beispiele ist in diesem Beispiel eingeschlossen.

In diesem Beispiel werden die folgenden vier Arten von Bewertungsverfahren verwendet.

DAS ERSTE VERFAHREN

Die Breite des Bewertungs-Luminanzbereiches wird auf 2 Lv gesetzt, und größere Wichtungsfaktoren werden auf die Seite hoher Leuchtdichte gegeben. Beispielsweise wird die Wichtung, deren Breite 0.5 Lv ist, in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Wichtungsfaktoren 1,1,0.5,0.5 in der Ordnung der Leuchtdichte sind.

DAS ZWEITE VERFAHREN

Die Breite des Bewertungs-Luminanzbereiches wird auf 3 Lv gesetzt, und die Wichtung wird in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Wichtungsfaktoren "leicht", "schwer" und "mittel" sind, wobei "leicht" der Seite hoher Leuchtdichte und "mittel" der Seite niedriger Leuchtdichte zugeordnet ist. Beispielsweise sind die Wichtungsfaktoren 1/4, 1/4, 3/4, 3/4, 1/2, 1/2 in der Ordnung der Leuchtdichte.

DAS DRITTE VERFAHREN

Die Breite des Bewertungs-Luminanzbereichs wird auf 2 Lv + α gesetzt. Der Bereich von α repräsentiert den gesamten Luminanzbereich auf der Seite hoher Leuchtdichte, dessen Breite größer ist als 2 Lv. Beispielsweise sind die Wichtungsfaktoren 1/4 (der Bereich von α), 3/4, 3/4, 1/2, 1/2 in der Ordnung der Leuchtdichte.

DAS VIERTE VERFAHREN

Die Breite des Bewertungs-Luminanzbereichs wird auf 4 Lv gesetzt, und die Wichtungsfaktoren sind 1/8, 1/8, 1/8, 1/8, 3/4, 3/4, 1/2, 1/4 in der Ordnung der Leuchtdichte, wobei die Breite 0.5 Lv beträgt.

Jedes Bewertungsverfahren umfaßt eine Belichtungskontrolle und dazu entsprechende Signalverarbeitungsverfahren. Der Bewertungs-Luminanzbereich und des Bewertungsverfahren, dessen Bewertung am höchsten ist, werden ausgewählt, und die Belichtungskontrolle wird gemäß dem Luminanzbereich und der Bewertungsmethode durchgeführt.

Wenn die ausgewählte Bewertung durch das erste Verfahren berechnet wird, wird die Belichtungskontrolle in einer solchen Weise durchgeführt, daß der obere Grenzwert des Bewertungs-Luminanzbereichs ein wenig geringer als die Sättigung des Signals eingestellt wird.

NORMALES VERFAHREN

Wenn die Bewertung durch das zweite Verfahren ausgewählt wird, wird die Belichtungskontrolle in einer solchen Weise durchgeführt, daß der obere Grenzwert des Luminanzbereiches ein wenig geringer gesetzt wird als die Signalsättigung. In diesem Fall wird die Kniepunktcharakteristik durch das Verfahren einer CCD-Treiber- oder Signalverarbeitung gegeben, so daß das Signal im Bereich von 2 Lv auf der niedrigen Seite angehoben werden kann und das Signal im Bereich von 1 Lv auf der oberen Seite komprimiert werden kann (was in Fig. 21 gezeigt ist).

Wenn die Bewertung durch das dritte Bewertungsverfahren ausgewählt ist, wird die Belichtungskontrolle in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Belichtung nach unten um 1 Lv verschoben wird. Wenn die Bewertung durch dieses Verfahren höher ist als die durch das zweite und vierte Verfahren, gibt es viele Pixel auf der Seite großer Luminanz als auf der des fotografischen Objektes und weiterhin sind die Pixel im Luminanzbereich höher als dem der Leuchtdichte des fotografischen Hauptobjektes verteilt. Daher ist es schwierig, ein Bildsignal aus der Leuchtdichte-Information der Pixel abzuleiten, indem man das Auftreten der Bereiche, die als weiß erkannt werden, durch das Verfahren des Aufgebens einer Kniepunktcharakteristik verhindert. Daher wird die Belichtung in einer solchen Weise gesteuert, daß die Leuchtdichte um 1 Ev nach unten verschoben wird, so daß die mittlere Leuchtdichte des Bildes abgesenkt werden kann.

Wenn die Bewertung durch das dritte Verfahren ausgewählt worden ist, wird der Bereich von 2 Lv auf der Seite hoher Leuchtdichte in derselben Weise wie die Bewertung, die durch das zweite Verfahren gewählt ist, komprimiert.

Der Kniepunkt in dem Fall, in dem die Bewertung durch das zweite Verfahren ausgewählt worden ist, ist von dem verschieden in dem Fall, bei dem die Bewertung durch das vierte Verfahren ausgewählt ist. Um verschiedene Anderungen auf den Kniepunkt zu geben wird das folgende Verfahren verwendet. Die Wichtungsfaktoren werden beim zweiten und vierten Verfahren verändert, oder das Bewertungsverfahren, in dem +α auftritt, die Summe der Anzahl der Pixel auf der Seite hoher Leuchtdichte, wird hinzugefügt.

Mit Bezug auf die Zeichnungen werden nun die Beispiele der Belichtungskorrekturvorrichtung der vorliegenden Erfindung erläutert.

Beispiel 12

Fig. 24 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels der Belichtungskorrekturvorrichtung der vorliegenden Erfindung (diese Zeichnung wird verwendet, wenn Beispiel 13 und Beispiel 14 erklärt werden).

Aufbau

Die Irisblende 2 und der Verschluß 3, deren Funktion ist, die Belichtung einzustellen, sind an Positionen nahe dem Linsensystem 1 vorgesehen. Sie werden von der Belichtungskontrolleinrichtung 8 angetrieben.

Die Belichtungskontrolleinrichtung 8 wird von der CPU 10 überwacht, und der Betrieb der gesamten Kamera wird ebenfalls von der CPU 10 überwacht.

Die Funktionsblöcke (die eine Einrichtung zum Verwirklichen einer festgelegten Funktion in einer solchen Weise darstellen, daß Hardware durch Software betrieben wird) der CPU 10 umfaßt die Einrichtung 22 zum Erstellen von Leuchtdichte-Histogrammen, die Bewertungsberechnungseinheit 23, die Einrichtung 24 zum Erstellen von Bewertungshistogrammen, die Einrichtung 25 zum Erfassen von zweiten Peaks, die Belichtungskorrektursteuereinrichtung 26 und die Kamerabetrieb-Kontrollvorrichtung 27, die die Abläufe des Messens einer Entfernung, des Meßvorgangs selbst und des Fotografierens steuert.

Die Belichtungskorrektursteuervorrichtung 26 wird wie folgt betrieben. Wenn der Belichtungskorrekturschalter SW1 von einem Fotografen gedrückt wird und ein Minuspuls in die Belichtungskorrektursteuereinrichtung 26 eingegeben wird, gibt die Belichtungskorrektursteuereinrichtung 26 einen Befehl an die Einrichtung 25 zum Erfassen zweiter Peaks, so daß der zweite Peak im Leuchtdichte-Histogramm (oder im Bewertungshistogramm) erfaßt werden kann, und die Belichtungskorrektursteuervorrichtung 26 gibt einen Befehl an die Kamerabetrieb-Kontrollvorrichtung 27, so daß der Belichtungsvorgang in Übereinstimung mit dem zweiten Peak durchgeführt werden kann.

In diesem Beispiel sind die Funktionsblöcke der Einrichtung 25 zum Erfassen zweiter Peaks in Fig. 25 gezeigt. Die Einrichtung zum Erfassen zweiter Peaks wird wie folgt betrieben: Der Kurvenverlauf des Leuchtdichte-Histogramms (oder des Bewertungs-Histogramms) wird durch eine Differentiationseinrichtung differenziert, so daß die Lage des Peaks erfaßt werden kann, und die Absolutwerte des Histogramms werden von der Einrichtung 31 zum Abschätzen zweiter Peaks verglichen, und der Bereich des zweiten Peaks wird abgeschätzt.

Die Kamerabetrieb-Kontrollvorrichtung 27 steuert die Belichtungskontrollvorrichtung 8 zum Einstellen der Belichtung, und wenn der Auslöser 9 vollständig gedrückt wird, wird das Fotografieren ausgeführt. Die Operation dieser Blöcke wird unter Verwendung von RAM 28 und ROM 29 ausgeführt. Der Bildsensor CCD 4 wandelt ein optisches Signal auf dem Bildschirm in eine elektrisches Signal um, und das Ausgangssignal des CCD 4 wird durch den Verstärker 5 verstärkt und in den Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltkreis 6 und den Farbtrennungsschaltkreis 7 eingegeben.

Der Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltkreis 6 erzeugt das Luminanzsignel (Y), und der Farbtrennungeschaltkreis 7 trennt Farbsignale. Die Farbdifferenzsignale, die von den Matrixschaltkreisen 11, 12 ausgegeben werden, werden von dem Codierschaltkreis 13 codiert und in den Aufzeichnungsschaltkreis 15 eingegeben. Ein Synchronisiersignal, das von dem Synchronisiersignal-Addierschaltkreis 14 ausgesendet wird, wird zum Luminanzsignal (Y) hinzugefügt, das von dem Luminanzsignalverarbeitungsschaltkreis 6 ausgegeben wird, und dann wird das Luminanzsignal (Y) in den Aufzeichnungsschaltkreis 15 eingegeben.

Der Aufzeichnungsschaltkreis 15 ist mit dem FM-Modulationsschaltkreis 16 und dem Verstärker 17 versehen. Die Ausgabe des Verstärkers 17 wird in der Floppy-Disk 19 über den Aufzeichnungskopf 18 aufgezeichnet.

Wenn eine automatische Belichtungssteuerung durchgeführt wird, wird das Luminanzsignal (Y) in eine Zähleinrichtung eingegeben, die die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich zählt, wobei die Zähleinrichtung aus einer Vielzahl von Komparatoren 20a bis 20n und Zählern 21a bis 21n aufgebaut ist. Die Spannung, die durch Teilen der Spannung Vcc einer Spannungsquelle durch Widerstände erhalten worden ist, wird in die Rückanschlüsse der Komparatoren 22a bis 22n eingespeist, wobei die Differenz zwischen den Werten der geteilten Spannung der Differenz 0.5 Lv zwischen den Werten der Leuchtdichte entspricht. Das Taktsignal CR wird gemeinsam auf die Zählschaltkreise 23a bis 23n gegeben. Jeder Zählschaltkreis zählt Taktsignale CR, während die Ausgabe der Komparatoren 22a bis 22n auf einem hohen Wert liegen, in anderen Worten, während die Ausgänge der Komparatoren 22a bis 22n die untere Grenze in jedem Luminanzbereich überschreiten. Im Falle einer Einzelbild-Videokamera ist die Abtastzeit eines Bildschirmes 1/60 sec, so daß, wenn der Bildschirm in etwa 60000 Bereiche geteilt ist, die Frequenz des Taktsignales CR zu 3.8 MHz abgeschätzt wird.

Die gezählten Werte der Zähler 21a bis 21n werden in die Einrichtung 22 zum Erstellen von Leuchtdichte-Histogrammen in der oben beschriebenen CPU 10 eingegeben. Die Einrichtung 22 zum Erstellen von Leuchtdichte-Histogrammen erstellt Leuchtdichte-Histogramme des Bildschirms entsprechend den gezählten Werten und gibt die Information zur Bewertungsrecheneinheit 23.

Die Bewertungsrecheneinheit 23 addiert die Anzahl der Pixel in der Breite von 2 Lv, beispielsweise, im Luminanzbereich, in dem die Pixelinformation erhalten worden ist. Die Einrichtung 24 zum Erstellen von Bewertungshistogrammen erstellt ein Histogramm entsprechend der berechneten Bewertung und sendet die Information an die Kamerabetrieb-Kontrollvorrichtung 27.

Im Fall des normalen AE-Modus erkennt die Kamerabetrieb-Kontrolleinrichtung 27 den Luminanzbereich, dessen Bewertung am höchsten ist, und steuert die Belichtung so, daß das Bildaufnahmesignal dieses Luminanzbereiches auf dem geeignetsten Wert eingestellt werden kann. Im Belichtungskorrekturmodus, in dem der Belichtungskorrekturschalter SW1 gedrückt wird, wird der Luminanzbereich, dessen Bewertung am höchsten ist, vernachlässigt, und die Belichtungssteuerung wird entsprechend dem zweithöchsten oder niedrigeren Luminanzbereich ausgeführt.

IN DIESEM BEISPIEL VERWENDETES MESS-SYSTEM

Das ganzflächig mittelnde Meßsystem und das Meßsystem, das den Mittelbereich bevorzugt, werden allgemein verwendet. Das erste ist das Meßsystem, in dem die Luminanzwerte des gesamten Bildschirmes ermittelt werden, und das letztere ist das System, in dem die Luminanzwerte gemittelt werden, wobei dem mittleren Bereich des Bildschirmes der Vorrang gegeben wird. Beim Messen, das in diesem Beispiel verwendet wird, werden die Luminanzwerte nicht gemittelt, so daß es keinem von ihnen entspricht. Bei diesem Beispiel wird der Modus des Leuchtdichtewertes jedes Pixel gefunden, und der Mittelwert wird nicht gefunden. In dem ersten Meßsystem wird allen Pixeln dasselbe Gewicht gegeben, wenn die Anzahl der Pixel gezählt wird, und im letzten Meßsystem wird den Pixeln, die im Mittelbereich des Bildschirmes liegen, ein höherer Wertungsfaktore gegeben als den Pixeln, die im Randbereich liegen. Beim Meßsystem dieses Beispiels kann die Wichtung einfach durchgeführt werden, so daß die Charakteristik des AE leicht durch einen Fotografen in derselben Weise wie beim Meßsystem mit Gasamtmittelung und mit dem Meßsystem, das mittelt, wobei dem Mittelbereich Vorrang gegeben wird, erfaßt werden kann. In anderen Worten kann der Fotograf leicht den Fall abschätzen, bei dem die Belichtungssteuerung nicht geeignet durchgeführt wird.

BEISPIEL DER BELICHTUNGSSTEUERUNG IN DIESEM BEISPIEL

Es sei angenommen, daß eine Fotofrafie eines Mannes und einer Landschaft aufgenommen werden soll, wobei der Mann gegen den Hintergrund der untergehenden Sonne steht. In diesem Fall besetzt der Mann den größten Teil des Bildschirmes, so daß das fotografische Hauptobjekt der Mann ist. Es sei weiter angenommen, daß die untergehende Sonne auf dem Bildschirm klein ist.

Zunächst drückt der Fotograf den Auslöser 9 ein wenig für die Entfernungsmessung und die Lichtmessung (AE). In diesem Fall steuert die Kamerabedienung-Kontrollvorrichtung 27 die Belichtung entsprechend dem Luminanzbereich des Mannes, in dem die Bewertung am höchsten wird. Als nächstes wird der Auslöser 9 vollständig gedrückt, um ein Foto aufzunehmen, dessen Hauptobjekt der Mann ist.

Dann schätzt der Fotograf die Fotografierbedingungen ab, um ein Foto der untergehenden Sonne aufzunehmen, so daß die Belichtung entsprechend der Sonne bestimmt wird. In diesem Fall ist das fotografische Hauptobjekt die rote untergehende Sonne, so daß keine Probleme auftreten werden, auch wenn sich andere Objekte abheben. Es kann leicht abgeschätzt werden, daß die untergehende Sonne auf dem Bildschirm klein ist, so daß die Belichtung nicht wie im Fall des normalen Fotografierens geeignet gesteuert wird. In diesem Fall ist das Messen durch Herantasten nicht wirksam, weil die Gefahr eines Fehlers hoch ist.

Dementsprechend wird in diesem Fall die Belichtungskorrektur durchgeführt.

Fig. 16 ist ein Flußdiagramm zum Erläutern des Ablaufs der Belichtungskorrektur. Im Flußdiagramm sind die Blöcke, die die Bedienung von einem Fotografen zeigen, durch eine Doppellinie umrahmt, um sie von dem Betrieb der Kamera selbst zu unterscheiden.

Zunächst drückt der Fotograf den Belichtungskorrekturschalter SW1, um einen Befehl an die Kamera zu geben, die Belichtungskorrektur durchzuführen (Schritt 40). Die Kamera führt eine Vielzahl von Belichtungszeiten unter unterschiedlichen Belichtungsbedingungen durch, so daß die Leuchtdichte-Information des Bildschirmes erhalten werden kann, ein Leuchtdichte-Histogramm wird entsprechend der erhaltenen Information erstellt (Schritt 41), die Anzahl der Pixel wird im Bereich von 2 Lv addiert, so daß die Bewertung berechnet wird (Schritt 42), und das Bewertungshistogramm wird erstellt (Schritt 43).

Die Differentiationseinrichtung 30 in der Einrichtung 25 zum Erfassen zweiter Peaks, die durch die Belichtungskorrekturkontrollvorrichtung 26 angestartet wird, differenziert den Kurvenverlauf des Bewertungshistogramms (oder des Leuchtdichtehistogramms), so daß der Peak auf dem Kurvenverlauf erfaßt werden kann (Schritt 44), und die Einrichtung 31 zum Feststellen zweiter Peaks vergleicht die Peakwerte, um den zweithöchsten Peak (den nachgeordneten Peak) festzustellen Schritt 45). In diesem Fall wird der höchste Peak (der Hauptpeak) vernachlässigt. Dann steuert die Kamerabetrieb-Kontrollvorrichtung 27 die Belichtung gemäß dem zweiten erfaßten Peak (Schritt 46).

Wenn der Fotograf den Auslöser 9 vollständig drückt (Schritt 47), wird das Fotografieren durchgeführt, und die Bildaufnahmesignale werden auf der Floppy 19 aufgezeichnet (Schritt 19).

Wie oben erläutert, wird die Korrekturgröße automatisch auf einen geeigneten Wert gesetzt, wenn der Fotograf bestimmt, daß die Belichtungskorrektur ausgeführt werden soll, so daß die Operation einfach ist, und Fehler vermieden werden können.

Beispiel 13

In diesem Beispiel ist der Funktionsblock der Einrichtung 25 zum Erfassen zweiter Peaks in der in Fig. 27 dargestellten Weise aufgebaut. Insbesondere ist der Funktionsblock aus der Einrichtung 50 zum Eliminieren erster Peaks, der Einrichtung 51 zum Wiedererstellen von Bewertungshistogrammen und der Einrichtung 52 zum Erfassen von Maximalwerten aufgebaut.

In diesem Beispiel wird der zweite Peak wie folgt festgestellt: Die Bewertungen werden aus dem Leuchtdichte-Histogramm entnommen, ein Bewertungshistogramm wird entsprechend der gefundenen Bewertung erstellt, der Leuchtdichte-Histogrammwert des Luminanzbereiches wird auf Null gesetzt, wobei der Signalwert des Luminanzbereiches geeignet wird, wenn das Fotografieren entsprechend dem Luminanzbereich durchgeführt wird, dessen Bewertung die höchste ist (der erste Peak), die Bewertungen werden aus diesem Leuchtdichte-Histogramm erneut berechnet und ein Bewertungshistogramm wird erstellt, und der größte Wert dieses Bewertungshistogramms wird als zweiter Peak festgestellt.

BEISPIEL DES ERFASSENS DES ZWEITEN PEAKS

Es sei angenommen, daß die Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich auf dem Bildschirm beim Fotografieren, des oft durchgeführt wurde, gezählt worden ist, und daß das in Fig. 28(a) dargestellte Histogramm erhalten worden ist.

Das in Fig. 28(b) gezeigte Bewertungshistogramm wird in einer solchen Weise erhalten, daß die Leuchtdichte-Histogrammwerte im Bereich von 2 Lv addiert werden, so daß die Bewertungen berechnet werden, und das Bewertungshistogramm wird erstellt.

Der Maximalwert dieses Bewertungshistogramms ist 11.5 Lv. Wenn die Belichtung auf diesen Luminanzwert eingestellt wird und das Fotografieren ausgeführt wird, wird der Wert des Bildaufnahmesignals im Bereich von 11.5 Lv bis 9.5 Lv am geeignetsten. Mit anderen Worten ist dieser Luminanzbereich der Abschnitt, der dem fotografischen Hauptobjekt entspricht. Um genauer zu sein, stellt dieser Luminanzbereich den ersten Peak dar.

Das in Fig. 28(c) gezeigte Bewertungshistogramm wird folgendermaßen erstellt: Die Einrichtung 51 zum Eliminieren erster Peaks führt das Verfahren zum Setzen der Werte im Luminanzbereich von 11.5 Lv bis 9.5 Lv auf Null im in Fig. 28(a) dargestellten Leuchtdichte-Histogramm aus, die Einrichtung 51 zum Wiedererstellen des Bewertungshistogramms addiert die Leuchtdichte-Histogrammwerte, die verarbeitet worden sind, im Bereich von 2 Lv, so daß die Bewertungen berechnet werden und das Bewertungshistogramm erstellt wird.

Die Einrichtung 52 zum Erfassen von Maximalwerten bestimmt den zweiten Peak wie folgt: Die Werte des Bewertungshistogramms, das wiedererstellt worden ist, werden mit einem festgelegten Schwellenwert Vth (der im ROM 29 gespeichert ist) verglichen, die Bewertungshistogrammwerte fluktuieren um den Schwellenwert, und die Bewertungshistogrammwerte, die den Schwellenwert überschreiten, werden abgeschätzt, so dsß der Maximalwert erfaßt werden kann, und der Luminanzbereich (15.5 Lv) dieses Maximalwerts wird als zweiter Peak angesehen. In der oben erklärten Weise wird der zweite Peak im Leuchtdichte-Histogramm der Fig. 28(a) erfaßt, und die Belichtungssteuerung wird entsprechend 15.5 Lv durchgeführt. Die Belichtungskorrektur wird in der oben bschriebenen Weise ausgeführt.

Fig. 29 ist ein Fludiagramm, das die Hilfsbelichtungskorrektur dieses Beispieles erläutert.

Die Hilfsbelichtungskorrektur wird wie folgt durchgeführt.

Wenn ein Fotograf den Korrekturschalter SW1 drückt (Schritt 60), wird ein Leuchtdichte-Histogramm entsprechend der erhaltenen Leuchtdichteinformation erstellt (Schritt 61), die Bewertungen werden berechnet (Schritt 52), und der erste Peak wird durch Erfassen der maximalen Bewertung festgestellt (Schritt 63).

Als nächstes wird der Wert des Luminanzbereiches, dessen Signalwert geeignet wird, wenn die Belichtung auf den ersten Peak eingestellt wird, in dem Leuchtdichte-Histogramm zu Null gemacht (Schritt 64), die Bewertungen werden nochmals berechnet (Schritt 65), und das Bewertungshistogramm wird wiederum erstellt (Schritt 66).

Dann werden die Bewertungen mit dem Schwellenwert Vth verglichen, um den Maximalwert zu erfassen, und der zweite Peak wird entsprechend des Maximalwertes festgestellt (Schritt 67). Als nächstes führt die Kamerabetrieb-Kontrollvorrichtung 27 die Belichtungskontrolle entsprechend dem zweiten Peak durch (Schritt 68).

Wenn der Fotograf den Auslöser 9 vollständig drückt (Schritt 69), wird das Fotografieren durchgeführt (Schritt 70).

Beim oben beschriebenen Verfahren ist die Einrichtung zum Eliminieren erster Peaks sehr einfach, weil die Einrichtung zum Eliminieren erster Peaks nur die Werte des Leuchtdichte-Histogramms (das nicht mit dem Bewertungshistogramm übereinstimmt) entsprechend dem Bewertungshistogramm zu Null macht. Die Einrichtung zum Wiedererstellen des Bewertungshistrogramms und die Einrichtung zum Erfassen von Maximalwerten sind dieselben wie die Einrichtung zum Erstellen von Histogrammen und die Einrichtung zum Erfassen von Maximalwerten, die in einem Normalbetrieb verwendet werden, so daß es nicht notwendig ist, sie von neuem zur Verfügung zu stellen. In anderen Worten kann dasselbe Unterprogramm wiederholt in der Software verwendet werden. Dementsprechend kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden (im Falle von Software ist ein langes Programm nicht notwendig, und die Speicherkapazität kann reduziert werden).

Wenn der Luminanzbereich, dessen Bewertung die größte ist, nahe am Luminanzbereich liegt, dessen Bewertung am zweitgrößten ist, können die beiden Peaks manchmal nicht voneinander unterschieden werden. In diesem Fall ist es nicht möglich, den Luminanzbereich durch eine Peaksuchmethode zu erfassen. Jedoch ist es möglich, den Luminanzbereich durch das Verfahren dieses Beispiels zu erfassen.

Beispiel 14

Im oben erläuterten Beispiel wird die Belichtungskorrektur in einer solchen Weise durchgeführt, daß die Belichtung an das fotografische Objekt angepaßt wird, das in der Position des zweiten Peaks im Leuchtdichte-Histogramm liegt. Jedoch sollte klar sein, daß die vorliegende Erfindung auf dieses spezielle Beispiel nicht beschränkt ist. Selbst wenn das fotografische Objekt auf dem dritten oder vierten Peak liegt, kenn die Belichtung an den Peak in derselben Weise wie oben erläutert angepaßt werden. In diesem Fall kann der folgende Aufbau verwendet werden: Eine Vielzahl von Belichtungskorrekturschaltern sind vorgesehen, so daß ein gewünschter Peak ausgewählt werden kann, oder wenn der Belichtungskorrekturschalter oftmals gedrückt wird, wird der Peak, auf den die Belichtung angepaßt werden soll, jeweils umgeschaltet. Wenn der erste Peak hoch ist und die nachfolgenden Peaks niedrig sind, ist die Ordnung der Peaks schwierig zu bestimmen. In diesem Fall ist das folgende Verfahren wirksam: Die Belichtunggkontrolle wird entsprechend einem der Peaks durchgeführt, der niedriger ist als der erste Peak, und das Fotografieren wird durchgeführt, dann wird das Herantasten durchgeführt.

Wie oben erläutert, hat die vorliegende Erfindung diese Vorteile:

• 1) Beim Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das übliche Konzept, daß das Histogramm der Pixelverteilung über den gesamten Luminanzbereich erstellt wird, vermieden, so daß die Information aller Luminanzbereiche nicht notwendig gebraucht wird. Wenn die Anzahl der Pixel, von denen die Leuchtdichte-Information nicht erhalten wird, einen festgelegten Wert nicht überschreitet und ein Histogramm eines festgelegten Wertes erstellt werden kann, kann die Meßzeit reduziert werden, indem ein neues Meßsystem verwendet wird, in dem die Belichtung ausreichend vorgenommen wird, während die Genauigkeit des Leuchtdichte-Diagramms aufrechterhalten wird.
• 2) Der Aufbau der Belichtunskontrollvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist der folgende: Das Fotografieren wird oftmals unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt, ein Leuchtdichte-Histogramm wird aus den Bildaufnahmesignalen für die Messung erstellt, die erste Belichtung wird entsprechend dem mittleren Luminanzbereich in dem AE-Bereich durchgeführt, und die zweite Belichtungsbedingung wird entsprechend der Ergebnisse festgelegt. Daher wird in den meisten Fällen die Messung durch zweimaliges Ausführen der Messung abgeschlossen. Entsprechend kann die Ansprechbarkeit der Kamera verbessert werden, während die Genauigkeit der Belichtungssteuerung beibehalten wird.
• 3) Die Information über die Leuchtdichte des Bildschirmes wird von Sensoren erhalten, die für andere Zwecke verwendet werden, und die erste Belichtungsbedingung wird entsprechend dieser Information festgelegt. Dementsprechend besteht eine große Wahrscheinlichkeit, daß die Messung abgeschlossen werden kann, indem die Belichtung einmal durchgeführt wird, und im schlimmsten Falle kann die Messung abgeschlossen werden, indem die Belichtung zweimal durchgeführt wird, so daß die Ansprechbarkeit der Kamera verbessert werden kann, während die Genauigkeit der Belichtungskontrolle beibehalten wird.
• 4) Gemäß den oben beschriebenen Wirkungen ist es möglich, eine Kamera zur Verfügung zu stellen, durch die Gelegenheiten für Fotografien nicht verpaßt werden und ein scharfes und klares fotografisches Bild erhalten werden kenn.
• 5) Das Konzept des Wichtens ist eingeführt worden, und das Wichten wird entsprechend des Luminanzbereiches geändert, in dessen Bewertungsluminanzbereich die Pixel existieren, so daß die Zuverlässigkeit der Bewertung verbessert werden kann.
• 6) Nachdem der Luminanzbereich der maximalen Bewertung gefunden worden ist, wird die Fläche der Bereiche, die als weiß erkannt werden, wenn das Fotografieren entsprechend dem Luminanzbereich durchgeführt wird, berechnet werden. Wenn die berechnete Fläche größer ist als ein festgelegter Wert, wird die Belichtung in einer solchen Weise korrigiert, daß die Belichtung nach unten verlagert wird. Dementsprechend kann die mittlere Leuchtdichte über den gesamten Bildschirm reduziert werden, so daß nicht nur der Leuchtdichtewert des fotografischen Objektes, sondern auch der Leuchtdichtewert des Hintergrunds Berücksichtigung findet. Daher können exzellente Bilder als Ganzes erhalten werden.
• 7) Berücksichtigt wird auch die Information des Luminanzbereichs, der vom Luminanzbereich der maximalen Bewertung entfernt liegt, in anderen Worten, die Information der Anzahl der Pixel auf der Seite hoher Leuchtdichte, die Kniepunktcharakteristik wird auf die Bildsensoren gegeben, so daß das Gewicht des Bereiches niedriger Leuchtdichte erhöht werden kann und der Bereich hoher Leuchtdichte aufgezeichnet werden kann, wobei er komprimiert wird. Dementsprechend ist die gesamte Abstufung gut ausgeglichen und das fotografische Hauptobjekt kann durch einen geeigneten Wert der Leuchtdichte dargestellt werden.
• 8) Aufgrund synergetischer Effekte, wie sie oben in den Abschnitten (5) bis (7) beschrieben sind, kann die Funktion einer Kamera verbessert werden.
• 9) Der Belichtungskorrekturmechanismus, durch den die geeignetste Belichtung automatisch gesetzt wird, kann verwirklicht werden, so daß die folgenden Effekte erhalten werden.
• 10) Das Verfahren zum Korrigieren der Belichtung kann vereinfacht werden, so daß ein spezielles Fotografieren leicht durchgeführt werden kann.
• 11) Die geeignetste Belichtung kann immer erhalten werden, so daß Fehler beim Fotografieren eliminiert werden können.
• 12) Aufgrund synergetischer Effekte, die in den Absätzen (9) bis (11) beschrieben sind, kann die Funktion einer Kamera verbessert werden.

Claims (9)

1. Belichtungskontrollvorrichtung für eine Kamera, mit:

• a) einem Bildsensor zum Ausgeben von Luminanzsignalen,
• b) einer Einrichtung zum Kontrollieren einer Belichtung auf den Bildsensor, und
• c) eine Einrichtung zum Erhalten von Leuchtdichteinformation eines Bildaufnahmeschirms aufgrund der Luminanzsignale, wobei die Einrichtung zum Erhalten von Leuchtdichteinformation zunächst die Datenverteilung von Pixeln auf dem Bildaufnahmeschirm im Hinblick auf den Leuchtdichtewert, der durch eine erste vorläufige Belichtung erhalten wurde, aufnimmt, zweitens die gesamte Anzahl von Pixeln in dem Bereich, der als weiß erkannt wird, und in dem Bereich, der als schwarz erkannt wird, aufnimmt, entsprechend der Datenverteilung der Pixel, und zum Liefern von Information über die Gesamtanzahl weißer und schwarzer Pixel an die Belichtungskontrolleinrichtung, wobei die Belichtungskontrolleinrichtung die Belichtung des Bildsensors so steuert, daß die erste vorläufige Belichtung in der Mitte eines Luminanzbereiches durchgeführt wird, in dem die Belichtungskontrolle durchgeführt werden kann, und wobei die Belichtungskontrolleinrichtung eine Belichtungsmenge einer zweiten vorläufigen Belichtung ändert, die auf der Datenverteilung beruht, bis die Gesamtgröße des Bereiches, der als weiß erkannt wird, und des Bereiches, der als schwarz erkannt wird, kleiner ist als ein festgelegter Wert, wobei die zweite vorläufige Belichtung abgeschlossen wird, so daß ein optimaler Wert erhalten wird.

2. Belichtungskontrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungskontrolleinrichtung Leuchtdichteinformation eines fotografischen Objektes aus Signalen erhält, die von einem optischen Sensor ausgegeben werden, der für einen anderen Zweck als die automatische Belichtungssteuerung verwendet wird, und dann die erhaltene Information mit einem festgelegten Referenzwert vergleicht, und daß daraufhin die Belichtung bei einem reduzierten Wert durchgeführt wird, wenn festgestellt wird, daß die Leuchtdichte des fotografischen Objektes größer ist als die des Referenzwertes, und daß die Belichtung bei einem erhöhten Wert durchgeführt wird, wenn festgestellt wird, daß die Leuchtdichte des fotografischen Objektes geringer ist als die des Referenzwertes.

3. Belichtungskontrollvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sensor ein Entfernungsmeßsensor oder ein Sensor zum automatischen Weißausgleich ist.

4. Belichtungskontrollvorrichtung für eine Kamera, mit:

• a) einem Bildsensor zum Ausgeben von Luminanzsignalen,
• b) einer Belichtungseinstelleinrichtung zum Einstellen der Belichtung des Bildsensors,
• c) einer Treibereinrichtung zum Betreiben der Belichtungseinstelleinrichtung;
• d) einer Einrichtung zum Erhalten von Leuchtdichteinformation zum Erhalten von Leuchtdichteinformation eines Bildaufnahmeschirms aufgrund des Luminanzsignales, das von dem Bildsensor ausgegeben worden ist, wobei ein Rechner zum Erhalten von Leuchtdichteinformation zunächst die Anzahl der Pixel des Bildaufnahmeschirms in jedem elementaren Luminanzbereich zählt, der durch Teilen des gesamten Luminanzbereiches in enge Abschnitte erhalten worden ist, zweitens eine Bewertung jedes Bewertungsluminanzbereiches erhält, der aus einer festgelegten Anzahl von elementaren Luminanzbereichen zusammengesetzt ist, die einander benachbart liegen, wobei die Bewertung durch Aufsummieren der Anzahl der Pixel berechnet wird, die zu einem Bewertungsluminanzbereich gehören, in dem ein Wichtungswert entsprechend der Lage des elementaren Luminanzbereiches in dem Bewertungsbereich multipliziert und schließlich zum Ausgeben der erhaltenen Bewertung, und
• e) einer Belichtungskontrollvorrichtung zum Steuern der Treibereinrichtung zum Liefern einer Belichtungsbedingung so, daß das Luminanzsignal für den Bewertungsluminanzbereich, in dem die erhaltene Bewertung maximal ist, der optimale Wert wird.

5. Belichtungskontrolleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem elementaren Luminanzbereich, der einen höheren Leuchtdichtewert hat, ein höherer Wichtungswert gegeben wird als einem elementaren Luminanzbereich, der einen niedrigeren Leuchtdichtewert hat, und daß eine Bewertung berechnet wird, indem die Anzahl der Pixel in jedem elementaren Luminanzbereich durch Multiplizieren des Wichtungswertes aufsummiert wird.

6. Belichtungskontrollvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Anzahl der Pixel in dem Bereich höherer Leuchtdichte als dem Bewertungsluminanzbereich mit der am höchsten konzentrierten Pixelverteilung größer ist als ein festgelegter Wert, die Kompensation der Belichtung durch die Belichtungskontrollvorrichtung so durchgeführt wird, daß der Belichtungswert abgesenkt wird.

7. Belichtungskontrollvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Anzahl der Pixel in dem Bereich höherer Leuchtdichte, die benachbart dem Bewertungsluminanzbereich für die optimale Belichtung liegt, höher ist als ein festgelegter Wert, die Belichtung durch die Belichtungskontrolleinrichtung entsprechend dem Hauptbewertungsluminanzbereich des Bereiches höherer Leuchtdichte durchgeführt wird, und daß die Ausgangssignale des Bildsensors, die durch die Belichtung erhalten worden sind, mit einer Kniepunktcharakteristik angewendet werden, so daß der Bereich niedriger Leuchtdichte des Signales angehoben und der Bereich hoher Leuchtdichte komprimiert wird.

8. Belichtungskontrollvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bildsensorsteuervorrichtung zum Steuern der Betriebsweise des Bildsensors vorgesehen ist, wobei, wenn die Anzahl der Pixel im Bereich höherer Leuchtdichte, der dem Bewertungsbereich für die optimale Belichtung benachbart liegt, größer ist als ein festgelegter Wert, die Belichtung durch die Belichtungskontrolleinrichtung entsprechend dem Hauptbewertungsluminanzbereich des Bereiches höherer Leuchtdichte durchgeführt wird, und daß das Ausgangsignal des Bildsensors, der durch die Belichtung erhalten wird, mit einer Kniepunktcharakteristik versehen wird, so daß der Bereich niedriger Leuchtdichte des Signal angehoben und der Bereich hoher Leuchtdichte komprimiert wird.

9. Belichtungskontrollvorrichtung für eine Kamera, in der eine Vielzahl von Luminanzbereichen unterschiedlicher Luminanzwerte definiert ist und durch der ein Leuchtdichte-Histogramm durch Zählen der Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich auf einem Bildschirm erstellt wird und die Belichtung aufgrund des Leuchtdichte-Histogramms gesteuert wird, mit:

• a) einem Bildsensor zum Ausgeben von Luminanzsignalen,
• b) einer Belichtungseinstellungseinrichtung zum Einstellen der Belichtung des Bildsensors,
• c) einer Einrichtung zum Erstellen eines Leuchtdichte-Histogramms zum Zählen der Anzahl der Pixel in jedem Luminanzbereich auf dem Bildschirm entsprechend der Luminanzsignale, die von dem Bildsensor ausgegeben worden sind, und zum Erstellen des Leuchtdichte-Histogramms,
• d) einer Einrichtung zum Erhalten einer Bewertung zum Verarbeiten der Information aus dem Leuchtdichte-Histogramm und zum Berechnen einer Bewertung für jeden Luminanzbereich einer festgelegten Breite und danach zum Ausgeben der Bewertung,
• e) einer Eingabeeinrichtung für ein Belichtungskompensationssignal zum Eingeben eines Signales, welches die Kompensation der Belichtung anzeigt,
• f) einer Luminanzbereicherfassungseinrichtung zum Erfassen der Luminanzbereiche entsprechend zweitgrößter fotografischer Objekte und danach auf dem Bildschirm, wobei der wichtigste Bereich, in dem die Bewertung maximal ist, ignoriert wird, wenn das Kompensationssignal eingegeben wird,
• g) einer Belichtungskontrolleinrichtung zum Steuern der Belichtung entsprechend dem Luminanzbereich, in dem die Bewertung maximal ist, wenn normale Betriebsweise durchgeführt wird, und zum Steuern der Belichtung entsprechend den Luminanzbereichen des zweitgrößten fotografischen Objektes und der nachfolgenden, wenn das Kompensationssignal eingegeben wird.