JP2898711B2 - 露出制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はカメラの露出制御装置、さらに詳しくいえ
ば、様々な被写体に対し適切な露出を得られるように評
価測光方式にファジー推論を取り入れた露出制御装置に
関する。

（従来の技術） 近年の一眼レフカメラ等では、その露出制御は撮影画
面を複数個に分割しそれぞれの分割エリアに評価を与え
て露出値を決定する、いわゆる評価測光方式が一般に採
用されている。

この評価測光方式は各分割エリアの輝度値，輝度差よ
り撮影状況を推察して測光範囲を決定し露出演算するも
のである。

上記測光方式により高精度に適切な被写体の露出値を
得ることができるようになった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の評価測光方式はまだまだ主要被
写体に対し考慮している割合が少ないと考えらている。
なぜならば、特別な撮影状況において撮影者が意図した
撮影結果が得られない場合があるからである。

例えば、主要被写体が極端に大きな反射率を有してい
る場合や、逆光シーンで主要被写体が小さすぎ影になっ
ている部分から低輝度信号を拾えない場合、主要被写体
が画面の中心から外れている場合などはマイコンの処理
速度，容量の点で十分に対応しきれていないのが現状で
あった。

本発明の目的は評価測光にファジー推論の概念を取り
入れることにより、従来の同一システム資源を用いて様
々な画面に対し適切な露出値を得ることができるファジ
ー推論による露出制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明による露出制御装置
は、画面の中央部を中心測光エリアと周縁測光エリア
に、さらに前記中央部を囲む周辺部を複数の周辺測光エ
リアに分割して測光するマルチ測光部と、 前記マルチ測光部からの測光情報のうち、前記中心測
光エリアと周縁測光エリアの各測光値を加えたものと、
前記複数の周辺測光エリアの各測光値を加えたものを比
較し、その大小によって逆光か、順光かを決める第１の
ルールを規定し、この第１のルールにメンバーシップ関
数を適用して前記第１のルールにどれだけ合致するかに
より逆光の度合を出力し、 前記中心測光エリアと周縁測光エリアの各測光値を比
較し、さらに前記中心測光エリアおよび周縁測光エリア
の各測光値を前記複数の周辺測光エリアと比較していず
れかがどれだけ明るいかによって被写体が大きいか、小
さいかを決める第２のルールを規定し、この第２のルー
ルにメンバーシップ関数を適用して前記第２のルールに
どれだけ合致するかにより被写体の大きさの度合を出力
し、 前記中心測光エリアと周縁測光エリアの各測光値を比
較し、さらに前記中心測光エリアおよび周縁測光エリア
の各測光値を前記複数の周辺測光エリアと比較して各測
光エリアの測光値がどれだけ明るいか，暗いかにより被
写体の反射率が高いか，低いかを決める第３のルールを
規定し、この第３のルールにメンバーシップ関数を適用
して前記第３のルールにどれだけ合致するかにより反射
率の度合を出力するファジー推論部、 ならびに前記ファジー推論部によって被写体の大き
さ，反射率および逆光の度合が判明すると、前記逆行の
度合が所定値以上か否かを判断し、所定値以上の場合に
は日中シンクロを選択し、 所定値以下の場合には、被写体の位置と大きさという
度合との関係から重み付けのデータが決められているテ
ーブルより各測光エリアの重み付けをし、さらに前記反
射率の度合と逆光の度合の関係から露出補正量のデータ
が決められているテーブルにより露出補正量を決定する
露出補正量処理部とを有する制御回路と、 前記制御回路の露出情報に基づき露出量を制御する露
出制御回路と、 から構成してある。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明す
る。

第１図は本発明による露出制御装置の評価測光の処理
の流れを示すフローチャートである。

画面を複数に分割した各エリアの測光値，被写体との
距離，レンズの種類（Ｆ値），焦点距離およびフィルム
の種類（ASA感度）のデータが制御回路に入力される
（ステップ１）。

制御回路では主要被写体の位置，大きさ，反射率およ
び逆光，順光の判断を推定する（ステップ２）。

ファジー推論によって推定されるものは主要被写体の
位置を除いたものである。

つぎにステップ２におけるデータに基づき日中シンク
ロの判断を行い、日中シンクロをする必要がない場合は
各分割エリアの重み付けを行い露出補正量を演算する
（ステップ３）。

そして露光制御回路は露出補正されたデータに基づき
シャッタ速度，絞り値を決定する（ステップ４）。

この決定によりシャッタ速度と絞り値が設定され、レ
リーズ操作にしたがって露光量が制御される（ステップ
５）。

第２図は評価測光のため画面を６分割した例を示す図
である。

画面中央部を中心エリアＡと周縁エリアＢの２つに分
割し、さらに周辺エリアを左上のエリアC,右上のエリア
D,右下のエリアＦおよび左下のエリアＥの４つに分割
し、合計で６分割エリアとしている。

第３図は本発明による露出制御装置の実施例を示す回
路ブロック図である。

マルチ測光部１はSPDを分割して構成されている。各
分割SPDの出力は制御回路３に接続されている。

制御回路３にはDXコード２が入力されフィルムの種類
情報が通知され、さらにレンズROM5から距離情報と焦点
距離情報が入力される。

制御回路３はマルチ測光部１の各分割エリアの出力よ
りファジー推論を行うファジー推論部と、ファジー推論
によって推定された情報に基づく露出補正量を決定する
露出補正量処理部を有している。これら処理部により第
１図のステップ２および３の処理を行い、露出情報を露
光制御回路４に送出する。

第４図，第５図および第６図は制御回路を行うファジ
ー推論のルールの実施例を説明するための図である。

順光，逆光の判断について、ルール１−１で「もし、
Ａ＋ＢがＣ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆより非常に暗ければ、逆光と判
断する。」と規定し、ルール１−２で「もし、Ａ＋Ｂと
Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆが同じ明るさならば、順光と判断す
る。」と規定する。

なお、上記Ａ〜Ｆは各エリアを意味するものである。

第４図（ａ）にルール１−１および１−２の前件文に
おけるメンバーシップ関数のグラフを示す。この図の縦
軸は度合を，横軸はＡ＋ＢとＣ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆの輝度差を
示している。

また、第４図（ｂ）に順光，逆光の程度を示すメンバ
ーシップ関数のグラフを示す。

縦軸は度合を，横軸は逆光の度合（１〜０の間の数値
で表し例えば1.0は逆光の程度が最大）を示している。

つぎに被写体の大きさの推測について、ルール２−１
で「もし,A,Bがほぼ同じ明るさで、C,D,E,Aよりも非常
に暗ければ、主要被写体は大きい。」と規定し、ルール
２−２で「もし、ＡがＢより暗く、A,BがC,D,E,Fよりも
非常に暗ければ主要被写体が小さい。」と規定する。

第５図（ａ）および（ｂ）にルール２−１および２−
２の前件文におけるメンバーシップ関数のグラフを示
す。第５図（ａ）（ｂ）の縦軸は度合を，横軸はＡとＢ
との輝度差および（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）と（Ａ＋Ｂ）との
輝度差をそれぞれ示している。

また、第５図（ｃ）に第５図（ａ）および（ｂ）から
求められる度合に対する大きさの程度を示すメンバーシ
ップ関数のグラフを示す。

縦軸は度合を，横軸は大きさの度合（１〜０の間の数
値で表し例えば1.0は大きさの程度が最大）を示してい
る。

次に被写体の反射率の推測について、ルール３−１で
「もし,A,Bがほぼ同じ明るさで、C,D,E,Fより高輝度な
らば、主要被写体の反射率は高い。」と規定し、ルール
３−２で「もし、A,Bがほぼ同じ明るさで、C,D,E,Fより
も非常に暗ければ主要被写体の反射率は低い。」と規定
する。

第６図（ａ）および（ｂ）にルール３−１および３−
２の前件文におけるメンバーシップ関数のグラフを示
す。第６図（ａ）（ｂ）の縦軸は度合を，横軸はＡとＢ
との輝度差および（Ａ＋Ｂ）と（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）との
輝度差をそれぞれ示している。

また、第６図（ｃ）に第６図（ａ）および（ｂ）から
求められる度合に対する大きさの程度を示すメンバーシ
ップ関数のグラフを示す。

縦軸は度合を，横軸は反射率の度合（１〜０の間の数
値で表し，例えば1.0は反射率の程度が最大）を示して
いる。

第７図は第４図〜第６図に基づきファジー推論を行う
シーケンスを示すフローチャートで、特に第５図の被写
体の大きさを求める場合に注目して記載したものであ
る。

入力したＢ−Ａがルール２−１の最初の前件文「A,B
がほぼ同じ明るさ」とどの程度合致するか？を求める
（ステップ１）。

ついで次の前件文「C,D,E,Fよりも高輝度ならば」に
対しても同じようにして入力（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）/4−
（Ａ＋Ｂ）/2とどの程度合致するか？を求める（ステッ
プ２）。

さらに２つの前件文のうち合致する度合が小さい方を
優先し、その度合で後件文「主要被写体は大きい」とい
うメンバーシップ関数の上部を削り落とし（ステップ
３）、斜視分を採用しルール２−１の推論結果を求め
る。

このような動作を他のすべてのルールについて各々の
推論結果を求める。

つぎにすべてのルールで求めた推論結果を重ね合わせ
て合成し、合成してできたメンバーシップ関数の重心を
求め，主要被写体の大きさの度合を導く（ステップ5,
6）。

第９図は第８図に示すような各エリアの具体的輝度値
に対し、被写体の大きさを求めるシーケンスを説明する
ための図である。

ＡとＢとの輝度差は0.2Evであり、第９図（ａ）より
度合を0.8と判定できる。また、（Ａ＋Ｂ）/2が（Ｃ＋
Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）/4より1.4Evだけ小さいので第９図（ｂ）
より程度は0.9と判定できる。ここで、上述したように
程度の小さい方を優先し、第９図（ｃ）に示すように0.
8の部分でメンバーシップ関数を削り落とす。

また、第９図（ｄ）より度合は0.1と判定できる。

さらに第９図（ｅ）より（Ａ＋Ｂ）/2が（Ｃ＋Ｄ＋Ｅ
＋Ｆ）/4より1.4Evだけ小さいので第９図（ｂ）と同
様、度合を0.9と判定できる。

そして上記度合の程度の小さい方すなわち0.1の部分
でメンバーシップ関数を削り落とす（第９図（ｆ））。

最後に第９図（ｇ）に示すようにすべてのメンバーシ
ップ関数を合成し、その重心0.9を求める。

第10図（ａ）はこのようにして求めたファジー推論の
データに基づき絞り値等を決定するシーケンスを示す図
である。

ファジー推論により被写体の大きさの度合，反射率お
よび逆光の度合をデータが判明すると、逆光の度合が0.
8以上か否かを判定する（ステップ１）。0.8以上の場合
は逆光の程度が大であるとし、日中シンクロを選択す
る。

一方、0.8以下の場合はつぎに被写体の大きさの度合
と被写体の位置（この実施例ではファジー推論以外の方
法で求めている）から第10図（ｂ）のテーブルを用いて
各エリアの重みを決定する（ステップ２）。

さらに反射率，順光，逆光の度合から第10図（ｃ）の
テーブルを用いて露出補正量を決定する（ステップ
３）。

これらテーブルは制御回路３の記憶部に蓄積されてい
る。

以下、これらデータが露光制御回路４（第３図参照）
に送られ絞り値とシャッタ速度が設定される。

（発明の効果） 以上、説明したように本発明は画面を複数に分割して
評価する測光方式において分割エリアからの輝度値より
主要被写体の大きさ，反射率および順光，逆光の判断を
ファジー推論によって行い、そのデータに基づき絞り値
およびシャッタ速度を設定するように構成してあるの
で、極端な撮影状況化においても極めて適切に露出値を
決定でき、例えば主要被写体が極度の逆光の場合も被写
体が黒つぶれすることなく所定の階調を得ることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による露出制御装置の動作の流れを説明
するためのフローチャート，第２図は本発明による露出
制御装置に用いる測光パターンの一例を示す図，第３図
は本発明による露出制御装置の実施例を示す回路ブロッ
ク図，第４図は逆光，順光を判断するためのメンバーシ
ップ関数の例を示す図，第５図は被写体の大きさを推測
するためのメンバーシップ関数の例を示す図，第６図は
被写体の反射率を推測するためのメンバーシップ関数の
例を示す図，第７図はファジー推論の過程の一例を説明
するためのフローチャート，第８図は測光パターンの実
測値を示す図，第９図は第８図の実測値に基づきファジ
ー推論を行う例を説明するための図，第10図（ａ）はフ
ァジー推論のデータに基づき絞り値等を決定するまでの
過程を示すフローチャート，第10図（ｂ）および（ｃ）
は各測光エリアの重み付けおよび露出補正量決定をそれ
ぞれ行うための図である。 １……マルチ測光部 ２……DXコード ３……制御回路（CPU） ４……露光制御回路 ５……レンズROM

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画面の中央部を中心測光エリアと周縁測光
   エリアに、さらに前記中央部を囲む周辺部を複数の周辺
   測光エリアに分割して測光するマルチ測光部と、 前記マルチ測光部からの測光情報のうち、前記中心測光
   エリアと周縁測光エリアの各測光値を加えたものと、前
   記複数の周辺測光エリアの各測光値を加えたものを比較
   し、その大小によって逆光か、順光かを決める第１のル
   ールを規定し、この第１のルールにメンバーシップ関数
   を適用して前記第１のルールにどれだけ合致するかによ
   り逆光の度合を出力し、 前記中心測光エリアと周縁測光エリアの各測光値を比較
   し、さらに前記中心測光エリアおよび周縁測光エリアの
   各測光値を前記複数の周辺測光エリアと比較していずれ
   かがどれだけ明るいかによって被写体が大きいか、小さ
   いかを決める第２のルールを規定し、この第２のルール
   にメンバーシップ関数を適用して前記第２のルールにど
   れだけ合致するかにより被写体の大きさの度合を出力
   し、 前記中心測光エリアと周縁測光エリアの各測光値を比較
   し、さらに前記中心測光エリアおよび周縁測光エリアの
   各測光値を前記複数の周辺測光エリアと比較して各測光
   エリアの測光値がどれだけ明るいか，暗いかにより被写
   体の反射率が高いか、低いかを決める第３のルールを規
   定し、この第３のルールにメンバーシップ関数を適用し
   て前記第３のルールにどれだけ合致するかにより反射率
   の度合を出力するファジー推論部、 ならびに前記ファジー推論部によって被写体の大きさ，
   反射率および逆光の度合が判明すると、前記逆行の度合
   が所定値以上か否かを判断し、所定値以上の場合には日
   中シンクロを選択し、 所定値以下の場合には、被写体の位置と大きさという度
   合との関係から重み付けのデータが決められているテー
   ブルより各測光エリアの重み付けをし、さらに前記反射
   率の度合と逆光の度合の関係から露出補正量のデータが
   決められているテーブルにより露出補正量を決定する露
   出補正量処理部とを有する制御回路と、 前記制御回路の露出情報に基づき露出量を制御する露出
   制御回路と、 から構成した露出制御装置。