DE69706093T2

DE69706093T2 - Farbbildaufnahmegerät

Info

Publication number: DE69706093T2
Application number: DE69706093T
Authority: DE
Inventors: Takashi Tsuchiya
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 2002-03-21
Anticipated expiration: 2017-04-11
Also published as: US6188434B1; EP0801496A2; JPH09284784A; EP0801496A3; EP0801496B1; KR970072987A; DE69706093D1; CN1168048A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Farbbildaufnahmegerät.
Generell ist zur Gewinnung eines Aufnahmeausgangssignals, in welchem eine ausgezeichnete Qualität gesichert ist, ein Bildaufnahmegerät zur Aufnahme eines Bildes bei richtiger Belichtung erforderlich. Das Bildaufnahmegerät ist so ausgebildet, dass ein Signalpegel eines von einer Bildaufnahmeeinheit aufgenommenen Bildes detektiert und eine Irisblende der Bildaufnahmeeinheit entsprechend dem detektierten Signalpegel automatisch gesteuert wird. Das herkömmliche Bildaufnahmegerät arbeitet so, dass das Signal des den Hintergrund abdeckenden gesamten Aufnahmebildes detektiert und auf der Basis des detektierten Resultats automatisch eine Irisblende gesteuert wird. Zur Korrektur der Belichtung führt das herkömmliche Bildaufnahmegerät eine automatische Irisblendensteuerung aus, die so arbeitet, dass ein inneres Teilungsverhältnis eines Spitzenwertes zu einem Luminanzpegelmittelwert eines gesamten Schirms geändert wird, um einen Ziel- bzw. Sollwert zu einer hellen oder dunklen Seite zu verschieben.
Generell ist zur Gewinnung eines Aufnahmeausgangssignals, in welchem eine ausgezeichnete Qualität gesichert ist, ein Bildaufnahmegerät zur Aufnahme eines Bildes bei richtiger Belichtung erforderlich. Das Bildaufnahmegerät ist so ausgebildet, dass ein Signalpegel eines von einer Bildaufnahmeeinheit aufgenommenen Bildes detektiert und eine Irisblende der Bildaufnahmeeinheit entsprechend dem detektierten Signalpegel automatisch gesteuert wird. Das herkömmliche Bildaufnahmegerät arbeitet so, dass das Signal des den Hintergrund abdeckenden gesamten Aufnahmebildes detektiert und auf der Basis des detektierten Resultats automatisch eine Irisblende gesteuert wird. Zur Korrektur der Belichtung führt das herkömmliche Bildaufnahmegerät eine automatische Irisblendensteuerung aus, die so arbeitet, dass ein inneres Teilungsverhältnis eines Spitzenwertes zu einem Luminanzpegelmittelwert eines gesamten Schirms geändert wird, um einen Ziel- bzw. Sollwert zu einer hellen oder dunklen Seite zu verschieben.
Ein herkömmliches Farbbildaufnahmegerät ist so ausgebildet, dass der Signalpegel eines Bildes für den gesamten Schirm detektiert und auf der Basis des detektierten Signalpegels automatisch eine Irisblende gesteuert wird. Der Öffnungswert kann durch den Signalpegel des gesamten Schirms beeinflusst werden, jedoch nicht das Zielobjekt. Das bedeutet, dass der Signalpegel des Hintergrundbildes einen Öffnungswert erzeugen kann, der für das Zielobjekt nicht geeignet ist.
Beispielsweise kann das Zielobjekt in einem von hinten beleuchteten Zustand beschattet gemacht sein, während es in einem exzessiv belichteten Zustand einer Lichthofbildung bzw. Überstrahlung ausgesetzt sein kann. Die Helligkeit des Hintergrunds kann für die richtige Belichtung des Zielobjekts ein Hindernis bedeuten. Außerdem ist die beim herkömmlichen Bildaufnahmegerät ausgeführte automatische Irisblendensteuerung so ausgebildet, dass zur Korrektur des Blendenwertes für das Ziel ein Verhältnis zwischen einem Spitzenwert und einem Luminanzpegelmittelwert des gesamten Schirms variiert wird. Diese Steuerung kann in einem falschen Blendenwert resultieren, wenn im Bild ein stark leuchtender Abschnitt vorhanden ist. Überdies kann eine kleine Differenz zwischen dem Spitzenwert und dem Luminanzpegelmittelwert in Fehlern resultieren. Folglich kann sie nachteiligerweise keinen richtigen Öffnungswert für einen spezifischen bzw. speziellen Bereich des Schirms erzeugen.
Aus den US-Patenten US-A-5 353 058 und US-A-5 049 997 gehen Bildaufnahmegeräte hervor, die eine automatische Irisblendensteuerung aufweisen. Aus US-A-5 353 058 geht eine Steuerung für eine Farbkamera hervor, welche Steuerung ein Einzelbild bzw. einen Rahmen in mehrere Bereiche teilt und die Pegel des Bildsignals in den Bereichen detektiert.
Im Hinblick auf die vorstehenden herkömmlichen Nachteile sucht eine Ausführungsform der Erfindung ein Bildaufnahmegerät bereitzustellen, mit dem die Belichtung so gesteuert werden kann, dass die Helligkeit des Zielobjekts zum Zweck der Erzeugung eines Bildes ausgezeichneter Qualität unabhängig von der Helligkeit des Hintergrundes richtig eingestellt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Bildaufnahmegerät bereitgestellt, das aufweist:
Eine Bildaufnahmeeinrichtung bzw. -einheit zur Abtastung eines Bildes und Erzeugung eines korrespondierenden Bildsignals,
eine automatische Blendeneinrichtung zur Steuerung einer Blende, insbesondere einer Irisblende der Bildaufnahmeeinrichtung,
eine erste Bildpegelmittelwert-Detektoreinrichtung zum Detektieren eines ersten Bildpegelmittelwertes des Bildsignals in einem durch eine Position im abgetasteten Bild definierten ersten Bereich und
eine zweite Bildpegelmittelwert-Detektoreinrichtung zum Detektieren eines zweiten Bildmittelwerts des Bildsignals in einem zweiten Bereich, in welchem ein Bildpegel zwischen einem ersten Schwellenpegel und einem zweiten Schwellenpegel liegt,
gekennzeichnet durch
eine Blendensteuerungseinrichtung zur Steuerung der automatischen Blendeneinrichtung auf der Basis des ersten und/oder zweiten Bildpegelmittelwerts, und
eine Einrichtung zur Einstellung des ersten und zweiten Schwellenpegels derart, dass der erste Bildpegelmittelwert, der erhalten wird, wenn die Blendensteuerungseinrichtung die automatische Blendeneinrichtung auf der Basis nur des ersten Bildpegelmittelwerts steuert, ein mittlerer Pegel bzw. Mittenpegel des ersten und zweiten eingestellten Schwellenpegels wird.
Bevorzugter Weise ist der erste Bereich im Zentrum des Bildes bzw. Einzelbildes bzw. Rahmens positioniert.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun im Rahmen eines Beispiels auf die beigefügten Zeichnungen bezug genommen, in denen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild ist, welches schematisch eine Ausbildung eines Farbbildaufnahmegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Blockschaltbild ist, das eine Ausbildung einer im Farbbildaufnahmegerät enthaltenen Iris- bzw. Blendensteuerungseinheit zeigt;
Fig. 3 eine Darstellung ist, die exemplarisch ein Beispiel einer Luminanzverteilung einer Abbildungsszene zur Beschreibung der Iris- bzw. Blendensteuerung beim Luminanztor- bzw. Luminanzgatemodus im Farbbildaufnahmegerät zeigt;
Fig. 4 eine Darstellung ist, die exemplarisch ein Beispiel einer Luminanzverteilung einer Abbildungssszene zur Beschreibung der Blendensteuerung beim Luminanzgatemodus im von hinten beleuchteten Zustand oder exzessiv beleuchteten Zustand zeigt;
Fig. 5 eine Darstellung ist, die exemplarisch eine Abbildungsszene zur Beschreibung der Blendensteuerung beim im Farbbildaufnahmegerät ausgeführten Fleckmodus zeigt;
Fig. 6 eine Darstellung ist, die exemplarisch eine Abbildungsszene zur Beschreibung der Blendensteuerung bei dem im Farbbildaufnahmegerät ausgeführten Fleckmodus zeigt;
Fig. 7 eine Darstellung ist, die exemplarisch ein Beispiel einer Funktion zur Definition eines zum Hauttonmodus addierten Gewichts zur Beschreibung der Blendensteuerung bei dem im Farbbildaufnahmegerät ausgeführten intelligenten Modus zeigt;
Fig. 8 eine Darstellung ist, die exemplarisch ein Beispiel einer Luminanzverteilung einer Abbildungsszene zur Beschreibung der Iris- bzw. Blendenverschiebeoperation beim intelligenten Modus zeigt;
Fig. 9 eine Darstellung ist, die exemplarisch ein Beispiel einer Luminanzverteilung einer Abbildungsszene zur Beschreibung der Einzel- bzw. Einmalschiebeoperation beim intelligenten Modus zeigt;
Fig. 10 ein Flussdiagramm ist, das eine Prozedur zur Durchführung der in dem im Farbbildaufnahmegerät enthaltenen Systemkontroller ausgeführten Einzelschiebeoperation zeigt.
Ein illustratives Farbbildaufnahmegerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie in der Fig. 1 gezeigt ausgebildet. Das in Fig. 1 gezeigte Farbbildaufnahmegerät enthält eine Bildaufnahmeeinrichtung bzw. -einheit 10, eine Analog- Digital-Wandlereinheit (A/D-Wandlereinheit) 30 zum Empfang dreier primärer Farbbildsignale R, G und B, die aus der Bildaufnahmeeinheit 10 durch eine Analogsignalverarbeitungseinheit 20 erhalten werden, eine Digitalsignalverarbeitungseinheit 40 und eine Iris- bzw. Blendensteuerungseinheit 60 zum Empfang dieser von der A/D-Wandlereinheit 30 digitalisierten Farbbilddaten R, G und B, und einen Codierer 50 zum Empfang eines digitalen Luminanzsignals Y und zweier digitaler Farbdifferenzsignale CR und CB, die von der digitalen Signalverarbeitungseinheit 40 erhalten sind, sowie einen mit der Blendensteuerungseinheit 60 verbundenen Systemkontroller 70 und eine mit dem Systemkontroller 70 verbundene Operationseinheit 80.
Die Bildaufnahmeeinheit 10 ist eine mit Mitteln zur Steuerung der Lichtmenge versehene Farbbildaufnahmeeinheit. Beispielsweise tritt Abbildungslicht in die Bildaufnahmeeinheit 10 von einer Abbildungslinse 11 durch eine Blende 12 ein. In der Bildaufnahmeeinheit 10 wird das Abbildungslicht durch die Wirkung eines Farbtrennprismas 13 in drei primäre Farblichtkomponenten getrennt. Dann werden die drei Bilder jeder primären Farbe von drei CCD-Bildsensoren 14R, 14G und 14B aufgenommen. Die Irisblende 12 wirkt als ein Mittel zur Steuerung der Lichtmenge.
Die von den zur Aufnahme der drei primären Farbbilder eines Objektbildes arbeitenden CCD-Bildsensoren 14R, 14G und 14B erhaltenen Farbabbildungssignale R, G und B sind durch die Analogsignalverarbeitungseinheit 20 der A/D- Wandlereinheit 30 zugeführt.
Die Analogsignalverarbeitungseinheit 20 führt eine Analogsignalverarbeitung aus, die verschiedene Arten von Pegelsteuerungen enthält, beispielsweise eine von einer korrelierten Doppelabtastung (CDS) durchgeführte Rauschenbeseitigung, eine Verstärkungssteuerung, einen Schwarzausgleich, einen Weißausgleich und eine Aufnahmekorrektur in Bezug auf die aus den in der Abbildungseinheit 10 enthaltenen korrespondierenden CCD-Bildsensoren gelesenen Farbbildsignale R G und B.
Außerdem enthält die A/D-Wandlereinheit 30 A/D-Wandler 30R, 30G und 30B, welche die korrespondierenden A/D- Wandlerprozesse mit einer der Abtastrate jedes analogen Farbbildsignals R, G und/oder B gleichen Taktrate und synchron mit einem Betriebstakt ausführen. Dies hat zur Folge, dass die Farbbildsignale R, G und B digitalisiert werden. Die von der A/D-Wandlereinheit 30 umgewandelten digitalen Farbsignale R, G und B werden der digitalen Signalverarbeitungseinheit 40 und der Blendensteuerungseinheit 60 zugeführt.
Die digitale Signalverarbeitungseinheit 40 führt eine nichtlineare Verarbeitung wie beispielsweise eine Bildhervorhebung, Schwarzwertaddition, Gammakorrektur und Kniecharakteristikkorrektur in Bezug auf die von der A/D-Wandlereinheit 30 zugeführten digitalen Farbsignale R, G und B aus. Außerdem wird eine Matrixoperation zur Erzeugung eines digitalen Luminanzsignals Y und zweier digitaler Farbdifferenzsignale CR und CB aus diesen digitalen Farbsignalen R, G und B ausgeführt. Das digitale Luminanzsignal Y und die zwei digitalen Farbdifferenzsignale CR und CB, erzeugt von der digitalen Signalverarbeitungseinheit 40, werden dem Codierer 50 zugeführt.
Der Codierer 50 erzeugt von dem digitalen Luminanzsignal Y und den zwei digitalen Farbdifferenzsignalen CR und CB, erzeugt von der digitalen Signalverarbeitungseinheit 40, ein Luminanzsignal Y und ein Chromatiksignal C entsprechend dem NTSC oder PAL.
Außerdem dient die Blendensteuerungseinheit 60 als Pegelabtasteinrichtung zur Abtastung eines Ausgangssignalpegels eines von der Abbildungseinheit 10 aufgenommenen Bildes und als Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Lichtmenge der Farbbildaufnahmeeinheit. Diese Blendensteuerungseinheit 60 ist wie in Fig. 2 gezeigt ausgebildet.
Das heißt, diese Blendensteuerungseinheit 60 ist so ausgebildet, dass sie eine Luminanzwandlerschaltung 61, einen ersten bis vierten, d. h. ersten, zweiten, dritten und vierten Bereichsgenerator 62A bis 62D, einen ersten bis vierten Integrator 63A bis 63D, einen ersten bis vierten Zähler (64A bis 64D) und einen Iris- bzw. Blendenkontroller 65 aufweist. Die von der A/D-Wandlereinheit 30 digitalisierten digitalen Farbsignale R, G und B werden der Luminanzwandlerschaltung 61 und dem vierten Bereichsgenerator 62D zugeführt.
Die Luminanzwandlerschaltung 61 dient als Luminanzwandlereinrichtung zur Umwandlung des von der Farbabbildungseinheit erhaltenen Farbbildsignals in ein Luminanzsignal. Die von der A/D-Wandlereinheit 30 digitalisierten digitalen Farbsignale R, G und B werden in ein digitales Luminanzsignal Y umgewandelt. Das von der Luminanzwandlerschaltung 61 erhaltene digitale Luminanzsignal Y wird dem dritten Bereichsgenerator 62C sowie dem ersten bis vierten Integrator 63A bis 63D zugeführt.
Der erste bis vierte Bereichsgenerator 62A bis 62D arbeiten so, dass sie in den im abgebildeten Schirm bzw. abgebildeten Schirm enthaltenen korrespondierenden spezifischen Bereichen die korrespondierenden Tor- bzw. Gateimpulse erzeugen. Diese Gateimpulse werden dem korrespondierenden ersten bis vierten Integrator 63A bis 63D und dem ersten bis vierten Zähler 64A bis 64D zugeführt.
Hier ist der erste Bereichsgenerator 62A so ausgebildet, dass er den Gateimpuls für den gesamten abgebildeten Schirm als sein spezifischer Bereich dem ersten Integrator 63A und dem ersten Zähler 64A zuführt.
Der zweite Bereichsgenerator 62B ist so ausgebildet, dass er den Gateimpuls für einen im Zentrum des abgebildeten Schirms angeordneten viereckigen bzw. rechteckigen Bereich SPOT als sein spezifischer Bereich dem zweiten Integrator 63B und dem zweiten Zählen 64B zuführt.
Außerdem ist der dritte Bereichsgenerator 62C so ausgebildet, dass er den ersten und den zweiten Gateimpuls für einen spezifischen Luminanzpegelbereich des abgebildeten Schirms als sein spezifischer Bereich dem dritten Generator 63C und dem dritten Zähler 64C zuführt. Der dritte Bereichsgenerator 62C ist aus einem ersten und zweiten Referenzpegelgenerator 66 und 67 und aus einem ersten und zweiten Pegelkomparator 68 und 69 zusammengesetzt. Der erste Pegelgenerator 68 arbeitet so, dass er einen vom ersten Referenzpegelgenerator 66 erzeugten Obergrenzenreferenzpegel IRSHI mit einem von der Luminanzwandlerschaltung 61 erhaltenen digitalen Luminanzsignal Y größenmäßig vergleicht. Wenn das digitale Luminanzsignal Y gleich dem oder kleiner als der Obergrenzenreferenzpegel IRSHI ist, arbeitet der Komparator 68 so, dass er den ersten Luminanzgateimpuls ausgibt. Der zweite Pegelkomparator 69 arbeitet so, dass er einen vom zweiten Referenzpegelkomparator 67 erzeugten Untergrenzenreferenzpegel IRSLO mit dem von der Luminanzwandlerschaltung 61 erhaltenen digitalen Luminanzsignal Y größenmäßig vergleicht. Wenn das digitale Luminanzsignal Y größer als oder gleich dem Untergrenzenreferenzpegel IRSLO ist, arbeitet der Komparator 69 so, dass er den zweiten Luminanzgateimpuls ausgibt. Außerdem können beim ersten und zweiten Referenzpegelgenerator 66 und 67 der Obergrenzenreferenzpegel IRSHI und der Untergrenzenreferenzpegel IRSLO unter der Steuerung des Systemkontrollers 70 variiert werden.
Außerdem ist der vierte Bereichsgenerator 62D so ausgebildet, dass er den Gateimpuls für einen Hauttonbereich des abgebildeten Schirms als sein spezifischer Bereich dem vierten Integrator 63D und dem vierten Zähler 64D zuführt. Der vierte Bereichsgenerator 62D arbeitet so, dass er die von der A/D-Wandlereinheit 30 zugeführten digitalen Farbsignale R, G und B zur Abtastung des Hauttonbereiches decodiert und dadurch den Gateimpuls erzeugt.
Der erste bis vierte Integrator 63A bis 63D sind so ausgebildet, dass sie das von der Luminanzwandlerschaltung 61 in jedem spezifischen Bereich erhaltene digitale Luminanzsignal Y auf der Basis der vom ersten bis vierten Bereichsgenerator 62A bis 62D erzeugten Gateimpulse für die spezifischen Bereiche innerhalb des abgebildeten Schirms integrieren und dann jeden integrierten Wert dem Blendenkontroller 65 zuführen. Der erste Integrator 63A arbeitet so, dass er das digitale Luminanzsignal Y mit dem gesamten abgebildeten Schirm als sein spezifischer Bereich integriert und den integrierten Wert dem Blendenkontroller 65 zuführt. Der zweite Integrator 63B arbeitet so, dass er das digitale Luminanzsignal Y mit dem auf dem Zentrum des abgebildeten Schirms befindlichen rechteckigen Bereich SPOT als sein spezifischer Bereich integriert und den integrierten Wert dem Blendenkontroller 65 zuführt. Der dritte Integrator 63C arbeitet so, dass er das digitale Luminanzsignal Y mit einem spezifischen Luminanzpegelbereich innerhalb des abgebildeten Schirms als sein spezifischer Bereich integriert und dann den integrierten Wert dem Blendenkontroller 65 zuführt. Außerdem arbeitet der vierte Integrator 63D so, dass er das digitale Luminanzsignal Y mit dem Hauttonbereich innerhalb des abgebildeten Schirms als sein spezifischer Bereich integriert und dann den integrierten Wert dem Blendenkontroller 65 zuführt.
Der erste bis vierte Zähler 64A bis 64D sind so ausgebildet, dass sie die in jedem spezifischen Bereich enthaltene Zahl Pixel auf der Basis des vom ersten bis vierten Bereichsgenerator 62A bis 62D erzeugten Gateimpulses für jeden spezifischen Bereich innerhalb des abgebildeten Schirms zählen und dann jeden Zählwert dem Blendenkontroller 65 zuführen. Der erste Zähler 64A arbeitet so, dass er die Zahl Pixel im gesamten abgebildeten Schirm als sein spezifischer Bereich zählt und den Zählwert dem Blendenkontroller 65 zuführt. Der zweite Zähler 64B arbeitet so, dass er die Zahl Pixel in dem auf dem Zentrum des abgebildeten Schirms angeordneten rechteckigen oder quadratischen Bereich SPOT als sein spezifischer Bereich zählt und den Zählwert dem Blendenkontroller 65 zuführt. Der dritte Zähler 64C arbeitet so, dass er die Zahl Pixel in einem spezifischen Luminanzpegelbereich innerhalb des abgebildeten Schirms als sein spezifischer Bereich zählt und dann den Zählwert dem Blendenkontroller 65 zuführt. Der vierte Zähler 64D arbeitet so, dass er die im Hauttonbereich innerhalb des abgebildeten Schirms als sein spezifischer Bereich enthaltene Zahl Pixel zählt und dann den Zählwert dem Blendenkontroller 65 zuführt.
Überdies wird der Betriebsmodus des Blendenkontrollers 65 vom Systemkontroller 70 in Abhängigkeit des Operationseingangssignals der Operationseinheit 71 geschaltet. Der Blendenkontroller 65 wird so betrieben, dass er die folgenden Iris- bzw. Blendensteuerungen bei verschiedenen Moden auf der Basis des vom ersten bis vierten Integrators 63A bis 63D erhaltenen Integralwertes des digitalen Luminanzsignals Y für jeden spezifischen Wert und des vom ersten bis vierten Zähler 64A bis 64D erhaltenen und die Zahl Pixel innerhalb jedes spezifischen Bereiches anzeigenden Zählwertes ausführt.
Im Vollschirmmodus wird die Irisblende 12 der Bildaufnahmeeinheit 10 so gesteuert, dass ein Bildpegelmittelwert (APL) des gesamten abgebildeten Schirms aus dem vom ersten Integrator 63A erzeugten und den gesamten abgebildeten Schirm als seinen spezifischen Bereich spezifizierender Integralwert des digitalen Luminanzsignals Y und der als Zählwert des ersten Zählers 64A erhaltenen und den gesamten abgebildeten Schirm als ihren spezifischen Bereich spezifizierenden Zahl Pixel abgeleitet der Bildpegelmittelwert auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt wird.
Im Fleck- bzw. Spotmodus wird die Irisblende 12 der Bildaufnahmeeinheit 10 so gesteuert, dass ein Bildpegelmittelwert PSPT des rechteckigen oder quadratischen Bereichs SPOT aus einem vom zweiten Integrator 63B erzeugten und den im Zentrum des abgebildeten Schirms angeordneten rechteckigen Bereich SPOT als seinen spezifischen Bereich spezifizierenden Integralwert SSACM des digitalen Luminanzsignals Y und der als Zählwert des zweiten Zählers 64B erhaltenen und Zahl Pixel des rechteckigen Bereichs SPOT abgeleitet und der Bildpegelmittelwert auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt wird. Bei diesem Spotmodus wird, wie in Fig. 6 gezeigt, das Gatesignal des rechteckigen Bereichs SPOT mit dem Eingangssignal multipliziert und dann als ein Abtastsignal ausgegeben. Bei diesem Spotmodus kann der Bildpegelmittelwert PSPT von einer horizontalen Startposition SPTHS und einer horizontalen Endposition SPTHE und einer vertikalen Startposition SPTVS und einer vertikalen Position SPHTVE durch den Ausdruck
PSPT = SSMAC/k(SPTHE - SPTHS)·(SPHTVE - SPTVS)
abgeleitet werden, wobei k ein beim Abwärtsabtasten des digitalen Luminanzsignals Y erzeugter Koeffizient ist.
Bei einem Luminanzgatemodus wird die Irisblende 12 der Bildaufnahmeeinheit 10 so gesteuert, dass ein Bildpegelmittelwert PMID des Bereichs des spezifischen Luminanzpegels aus einem vom dritten Integrator 63C erhaltenen und den spezifischen Luminanzpegelbereich innerhalb des abgebildeten Schirms als seinen spezifischen Bereich spezifizierenden Integralwert MIDACM des digitalen Luminanzsignals Y und der als Zählwert des dritten Zählers 64C erhaltenen Zahl Pixel MIDPIX des spezifischen Luminanzpegelbereichs abgeleitet und der Bildpegelmittelwert auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt wird. Beim Luminanzgatemodus wird, wie in Fig. 3 gezeigt, das Luminanzgatesignal mit dem Eingangssignal multipliziert und dann als ein Sendesignal ausgegeben. Bei diesem Luminanzgatemodus wird der Systemkontroller 70 so betrieben, dass er die obere Grenze IRSHI und die untere Grenze IRSLO der Luminanz spezifiziert und den Bildpegelmittelwert PMID um einen spezifischen Bereich ableitet, bei dem nur die Pixel, die den in diesem spezifischen Luminanzpegel gehaltenen Luminanzpegel aufweisen, durch den Ausdruck
PMID = MIDACM/MIDPIX
detektiert werden. Bei diesem Luminanzgatemodus wird, wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt, der Iris- bzw. Blendenwert nicht durch einen im Vergleich zum spezifizierten hellen Bereich (der nahe bei der Helligkeit des Objekts ist) viel zu hellen Abschnitt oder viel dunklen Abschnitt beeinflusst. Folglich bringt auch das Hintergrundlicht bzw. Licht von hinten, das exzessive Licht und/oder der Einfall von Licht oder Sonnenlicht auf den Schirm auf dem Zielobjekt keinen Schatten und nicht die Lichhofbildung bzw. Überstrahlung herbei. Wenn sich der Belichtungszustand ändert, z. B. weil die bildaufnehmende Person außer Haus oder ins Haus geht, wird zwischen ISRSHI und ISRLO kein Signal erzeugt, so dass die Blendensteuerung unmöglich gemacht ist. Jedoch kann durch Prüfen der Zahl Pixel HIPIX/MIDPIX/LOPIX jedes Luminanzpegels die Änderung des Belichtungszustandes bestimmt werden. Wenn beispielsweise der Wert HIPIX sehr viel größer als der Wert von MIDPIX oder LOPIX ist, wird die Irisblende zu weit geöffnet.
Bei einem Hauttonmodus wird die Irisblende 12 der Bildaufnahmeeinheit 10 so gesteuert, dass ein Bildpegelmittelwert PSKN des Hauttonbereichs aus einem vom vierten Integrator 63D erzeugten Integralwert SSACM des digitalen Luminanzsignals Y, der den Hauttonbereich innerhalb des abgebildeten Schirms spezifiziert, und aus der als ein Zählwert des vierten Zählers 64D erhaltenen Zahl Pixel SKPIX, die den Hauttonbereich als ihren spezifischen Bereich spezifiziert, durch den folgenden Ausdruck
PSKN = SSACM/SKPIX
abgeleitet und der Bildpegelmittelwert PSKN auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt wird. Bei diesem Hauttonmodus wird, wie in Fig. 5 gezeigt, das Farbgatesignal mit dem Eingangssignal multipliziert und dann als ein Abtastsignal ausgegeben.
Bei einem intelligenten Modus, der eine Kombination des Luminanzgatemodus und des Hauttonmodus ist, wird die Irisblende 12 der Bildaufnahmeeinheit 10 so gesteuert, dass ein Mittelwert zwischen dem Bildpegelmittelwert PMID des spezifischen Pegelbereichs beim Luminanzgatemodus und dem Bildpegelmittelwert PSKN beim Hauttonmodus als der Bildpegelmittelwert PINT abgeleitet und der mittlere Bildpegel PINT auf einen vorbestimmten Pegel eingestellt wird. Bei diesem intelligenten Modus wird die Operation zum Ändern eines Mischungsverhältnisses des Luminanzgatemodus zum Hauttonmodus entsprechend der Pixelzahl SKPLX des Hauttonbereichs ausgeführt, um, wie in Fig. 7 gezeigt, den Modus bei Zunahme des Bereichs des Hauttonmodusbereichs graduell vom Luminanzgatemodus zum Hauttonmodus zu verschieben. Das heißt, der Bildpegelmittelwert PINT wird bei diesem intelligenten Modus durch den Ausdruck
WSKN = f(SKPIX)
WMID + WSKN + 1
PINT = WMIDPMID + WSKNPSKN
abgeleitet, wobei WMID und WSKN Gewichte für den Luminanzgatemodus und den Hauttonmodus und die Funktion sind und die Funktion f(SKPIX) zum Ableiten eines Gewichts WSKN für den Hauttonmodus aus dem Hauttonbereich dient.
Bei diesem intelligenten Modus wird der Systemkontroller 70 so betrieben, dass der erste und zweite Referenzpegelgenerator 66 und 67 derart gesteuert werden, dass von der oberen Grenze IRSHI und der unteren Grenze IRSLO der Luminanz beim Luminanzgatemodus beide oder eine in Abhängigkeit vom Betriebseingabesignal eines auf der Operationstafel 80 angeordneten Auf-Ab-Schalters geschaltet wird. Beim intelligenten Modus macht diese Steuerung eine Feinabstimmung der Charakteristik der automatischen Blendensteuerung möglich. Wie in Fig. 8 gezeigt heißt dies beispielsweise, dass beim Abwärtsschalten des Bereichs der zu detektierenden Luminanz bestimmt wird, dass der Schirm dunkler gemacht wird, so dass die automatische Blendensteuerung zum Öffnen der Irisblende 12 ausgeführt wird. Die Charakteristik der automatischen Blendensteuerung wird ein Bit bzw. ein bisschen heller geschaltet.
Außerdem wird bei diesem intelligenten Modus der Systemkontroller 70 in Abhängigkeit von einem Operationseingabesignal des auf der Operationstafel 80 angeordneten Einzel- bzw. Einmalschiebeknopfs so betrieben, dass beim Luminanzgatemodus die obere Grenze IRSHI und die untere Grenze IRSLO der Luminanz entsprechend der in Fig. 10 gezeigten Prozedur rückgesetzt werden.
Das heißt, dass der Systemkontroller 70 in Abhängigkeit von einem Betriebsausgangssignal des auf der Operationstafel 80 angeordneten Einmalschiebeknopfes so betrieben wird, dass der Spotmodus unmittelbar nach dem Empfang des Eingangssignals auf eine einzelne Feld- bzw. Halbbild- bzw. Teilbildperiode gesetzt bzw. eingestellt wird und der Bildpegelmittelwert PSPT des im Zentrum des abgebildeten Schirms angeordneten rechteckigen Bereichs SPOT abgeleitet wird (Schritt S1), und dass die Steuerung der Irisblende 12 der Bildaufnahmeeinheit 10 zum Einstellen des Bildpegelmittelwerts PSPT auf einen vorbestimmten Pegel gesteuert wird (Schritt S2). Beispielsweise wird ein einzelnes Beispiel des Zustandes der Luminanzverteilung des abgebildeten Schirms vor und nach der Betätigung des Einmalschiebeknopfes wie in den Fig. 9A und 9B gezeigt umgeordnet bzw. neu angeordnet, um beim Luminanzgatemodus die obere Grenze IRSHI und die untere Grenze IRSLO der Luminanz wie folgt rückzusetzen, so dass der Bildpegelmittelwert PSPT des rechteckigen Bereichs SPOT im Zentrum des abgebildeten Schirms angeordnet ist (Schritt S3):
IRSHI = PSPT+
IRSLO = PSPT.
Folglich wird bei Betätigung des Einmaldrück- bzw. Einmalschiebeknopfes das Zielobjekt auf dem im Zentrum des abgebildeten Schirms angeordneten rechteckigen Bereich SPOT positioniert. Diese Positionierung macht es möglich, das automatische Herunterfahren der Blende für das Zielobjekt auszuführen.
Der Systemkontroller 70 bestimmt iterativ, ob das Operationseingangssignal des Einmalschiebeknopfes wieder empfangen wird (Schritt S4). Der Empfang des zweiten Operationseingangssignals resultiert beim Luminanzgatemodus im Zurückbringen der oberen Grenze RSHI und der unteren Grenze RSLO der Luminanz auf einen Standardwert und im Zurückbringen des Modus in den normalen intelligenten Modus.
Ein wie vorstehend beschriebenes illustratives Farbbildaufnahmegerät enthält eine erste Pegelabtasteinrichtung zum Abtasten eines Abbildungsausgangssignalpegels innerhalb des spezifischen Luminanzpegelbereichs auf dem abgebildeten Schirm, eine zweite Pegelabtasteinrichtung zum Abtasten eines Abbildungsausgangssignalpegels eines Hauttonbereiches auf dem abgebildeten Schirm und eine Steuereinrichtung für eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Lichtmenge der Farbbildaufnahmeeinheit auf der Basis jedes der detektierten Ausgangssignale. Folglich ermöglicht es die Farbbildaufnahmevorrichtung, ein Abbildungsausgangssignal, in der eine exzellente Bildqualität gesichert ist, durch Schalten des Steuerungsmodus der Belichtung gemäß der Abbildungsbedingung zu erzeugen.
Bei dem illustrativen Farbbildaufnahmegerät enthält die Pegelabtasteinrichtung eine Luminanzwandlereinrichtung beispielsweise zur Umwandlung des von der Farbbildaufnahmeeinheit erzeugten Farbabbildungsausgangssignals in ein Luminanzsignal und die erste Pegelabtasteinrichtung zum Abtasten eines Luminanzsignalpegels eines durch die erste Bereichserzeugungseinrichtung spezifizierten spezifischen Luminanzpegelbereichs auf der Basis des Luminanzsignals und ermöglicht es dadurch, den Abbildungsausgangssignalpegel des spezifischen Luminanzpegelbereichs auf dem abgebildeten Schirm zu detektieren.
Bei dem illustrativen Farbbildaufnahmegerät enthält die Pegelabtasteinrichtung die zweite Pegelabtasteinrichtung zum Abtasten des Signalpegels des von der zweiten Bereichserzeugungseinrichtung spezifizierten Farbtonbereichs auf der Basis des von der Luminanzwandlereinrichtung zugeführten Farbabbildungsausgangssignals aus dem Luminanzsignal und ermöglicht es auf diese Weise, den Abbildungsausgangssignalpegel innerhalb des Farbtonbereichs auf dem abgebildeten Schirm zu detektieren.
Außerdem wird bei dem illustrativen Farbbildaufnahmegerät beispielweise die. Steuereinrichtung so betrieben, dass sie die Lichtmengensteuerungseinrichtung zum Einstellen des beim Abtasten des Ausgangssignals durch die erste Pegelabtasteinrichtung erzeugten ersten Signalpegelmittelwerts, des beim Abtasten des Ausgangssignals durch die zweite Pegelabtasteinrichtung erzeugten zweiten Signalpegelmittelwerts und/oder des mittleren Signalpegels zwischen dem ersten Signalpegelmittelwert und dem zweiten Signalpegelmittelwert auf einen vorbestimmten Pegel steuert. Dieses Steuern ermöglicht es, den Steuerungsmodus der Belichtung entsprechend der Abbildungsbedingungbzw. Dem Abbildungszustand zum Erzeugen des Abbildungsausgangssignals, in welchem die exzellente Bildqualität gesichert ist, zu schalten.
Außerdem wird bei dem illustrativen Farbbildaufnahmegerät die Steuereinrichtung zum Einstellen des inneren Teilungspunktes zwischen dem ersten Signalpegelmittelwert und dem zweiten Signalpegelmittelwert auf den mittleren Signalpegel und eines Bereichsverhältnisses des spezifischen Luminanzpegelbereichs zum Farbtonbereich auf das innere Teilungsverhältnis betrieben. Diese Einstellung ermöglicht es, den Steuerungsmodus der Belichtung entsprechend der Bedingung bzw. dem Zustand des Zielobjekts zum Erzeugen des Abbildungsausgangssignals, in welchem die exzellente Bildqualität gesichert ist, automatisch zu schalten.

Claims

1. Bildaufnahmegerät, mit:

einer Bildaufnahmeeinrichtung (10) zur Abtastung eines Bildes und Erzeugung eines korrespondierenden Bildsignals (R, G, B),

einer automatischen Blendeneinrichtung (60) zur Steuerung einer Blende (12) der Bildaufnahmeeinrichtung,

einer ersten Bildpegelmittelwert-Detektoreinrichtung (62B, 63B) zum Detektieren eines ersten Bildpegelmittelwerts (PSPT) des Bildsignals (Y) in einem durch eine Position (SPOT) im abgetasteten Bild definierten ersten Bereich, und

einer zweiten Bildpegelmittelwert-Detektoreinrichtung (63C) zum Detektieren eines zweiten Bildpegelmittelwerts (PMID) des Bildsignals in einem zweiten Bereich, in welchem ein Bildpegel zwischen einem ersten Schwellenpegel (IRSHI) und einem zweiten Schwellenpegel (ISLO) liegt,

gekennzeichnet durch

eine Blendensteuerungseinrichtung (65) zur Steuerung der automatischen Blendeneinrichtung (60) auf der Basis des ersten und/oder zweiten Bildpegelmittelwerts, und

eine Einrichtung (70) zur Einstellung des ersten (IRSHI) und zweiten Schwellenpegels (IRSLO) derart, dass der erste Bildpegelmittelwert, der erhalten wird, wenn die Blendensteuerungseinrichtung die automatische Blendeneinrichtung auf der Basis nur des ersten Bildpegelmittelwerts steuert, ein Mittenpegel des ersten und zweiten eingestellten Schwellenpegels wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei der erste Bereich im Zentrum des Bildes positioniert ist.