JPH02107928A

JPH02107928A - 測光装置

Info

Publication number: JPH02107928A
Application number: JP26083788A
Authority: JP
Inventors: Masaru Sagawa; 賢佐川; Keishirou Takechi; 武市　啓司郎; Hiroshi Arai; 荒居　廣; Shigeru Horii; 滋堀井; Yoshiharu Osaki; 吉晴大崎; Hideo Nishiyama; 西山　英夫
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1988-10-17
Publication date: 1990-04-19
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH0799344B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、薄明視領域において、人間が感ずる明るさを
正確に測定する測光装置に関するものである。

従来の技術従来、測光系では反射体あるいは発光体の明るさを表わ
すのに標準比視感度Ｖλに合致した感度特性をもつ受光
器で測定した値（輝度）が用いられてきた。このＶλは
、明所視領域における人間の眼の分光感度特性の代表値
として決定されたものである。

近年、照明分野では、種々の視環境に対応した測光が必
要となってきた。このうち、暗所視領域では暗所視視感
度関数Ｖ’λが定められており、標準比視感度Ｖλと暗
所視視感度関数Ｖ’λは、５５５ｎｍの波長で関連づけ
られ、定量的に定められている。薄明視領域は、明所視
領域と暗所視領域の中間に位置し、明るさのレベルによ
って人間の眼の分光感度特性が変化し、暗所視領域に近
づくにしたがって最大感度を示す波長が短波長側ヘシフ
トしてゆ（。このため、色光に対する人間の感ずる明る
さがＶλやＶ’λの分光感度特性を持つ受光器で測定し
た値（測光量）に一致しない。

そこで、薄明視領域における人間が感ずる明るさを等価
輝度として計測する方法として、従来第１１図に示す構
成の装置がある。以下第１１図の測光装置について説明
する。第１１図において、１はＸ受光器、２はＸ受光器
、３はＺ受光器、４はＶ′λ受光器、５は色度演算部、
６は補正係数Ｃ算出部、７はＬｂＰ算出部、８はＬｂＳ
算出部、１４は順応係数Ｓ算出部■、１１はＬｂｍ算出
部である。第１２図は、第１１図におけるＸ受光器の具
体的な構成を示したもので、１ａはＸＩＸ受光器１ｂは
ｘ２受光器、１ｃは加算回路である。

さらにＸＩ受光器１ａは感度特性補正フィルタ１ａ１、
受光素子１ａ２と演算増幅器ｌａ３の電流電圧変換増幅
回路で構成する。なお、Ｘ２受光器ｌｂ、Ｘ受光器２、
Ｚ受光器３、ｖ’λ受光器４は分光特性補正フィルタの
特性が異なるだけで、構成はｘ１受光器１ａと同一であ
る。第１３図は、第１１図に示す補正係数Ｃ算出部６の
具体的な構成を示すもので、コード化回路（１）　６　
ａとコード化回路（２）６ｂおよび補正係数Ｃテーブル
メモリ６ｃとから構成する。第１４図は第１１図におけ
る順応係数Ｓ算出部■１４の具体的な構成を示すもの饅
、Ｌ　範囲制限部１４ａ、ＬｂＳ範囲制限部１４ｂ、Ｌ
ｂＰコード化回路１４ｃ、ＬｂＳコード化回路１４ｄ、
順応係数ａテーブルメモリ１４ｅから構成する。第１５
図は第１１図におけるＬｂｍ算出部１１の具体的な構成
を示すもので、ＬｂＰ信号系に対応した指数分離部（１
）　１１　ａ　、対数変換部（１）１１Ｃ１加算部（１
）　１１　ｅと、ＬｂＳ信号信号対応した指数分離部（
２）ｌｌｂ、対数変換部（２０１ｄｌＪＩＩ算部（２）
　１１　ｆと、（１−ａ）算出部１１１、乗算部（１）
１１ｇ、乗算部（２Ｈ１ｈ、加算部（３）　ｌ　１　ｊ
　、指数分離部（３）　１１　ｋ　、逆対数変換部１１
ｅと合成部１１ｍとから構成する。以上のように構成さ
れた従来の測光装置について以下その動作を説明する。

測定対象からの入射光を第１８図に示すような分光感度
特性を持つ４種類の受光器（Ｘ受光器、Ｘ受光器、Ｚ受
光器、Ｖ’λ受光器）で受光する。

測定対象の輝度を測定するには、レンズ系あるいは遮光
筒で測定範囲を限定し、受光器へ入射する光を制限する
ことで実現できる。このうち、Ｘ受光器は第１８図に示
すように、波長５００ｎｍを境界として、短波長側と長
波長側に分離し、短波長側をｘ１受光器、長波長側をＸ
受光器で受光する。

Ｘ受光器では、ＸＩ受光器１ａの出力とＸ２受光器１ｂ
からの出力を第１８図で示す相対感度で重み付けし、加
算回路１ｃで加算する。各受光器では第１８図に示す分
光感度特性を感度補正フィルタの透過特性と、受光素子
の分光感度特性とを組合せて実現し、演算増幅器の電流
−電圧変換増幅回路で電圧値に変換する。

Ｘ受光器１からの出力Ｘ、ｙ受光器２がらの出力Ｙ、ｚ
受光器３からの出力Ｚは色度演算部５に供給される。色
度演算部５では色度（ｘ、ｙ）を次式から求める。

ｘ＝Ｘ／　（Ｘ＋Ｙ十Ｚ）　　　　　　・・・・・・（
１）ｙ＝Ｙ／　（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）　　　　　　−−＝Ｃ２
＞さらに、色度演算部５の出力（ｘ、ｙ）は補正係数Ｃ
算出部６に供給される。補正係数Ｃ算出部６では、色彩
情報の生理的効果により測定値を人間の感ずる明るさに
変換するための補正係数を求める。この補正係数として
は、カナダ国立研究所（ＮＲＣ）のｗａｒｅとＣｏｗａ
ｎ（以下Ｗ＆Ｃと略す）が提案している係数が一般的で
ある。本実施例では、Ｗ＆Ｃ式より算出される補正係数
を用いた。補正係数Ｃは測定対象がらの色彩情報により
、人間の感ずる明るさと輝度との補正値を求めるもので
あり、（３）式で求める。なお、（３）式は５７０ｎｍ
で規格化したものである。

補正係数Ｃ算出部６では、（３）式の演算を短時間で実
施するため、補正係数Ｃテーブルメモリ６ｃを有する。

色度演算部５からの出力（色度）ｘ、ｙは、Ｏ〜１の範
囲の数値のみをとる。そこで、色度Ｘは補正係数算出部
６のコード化回路（１）　６　ａに供給され、１００ス
テップ以上に分割しコード化する。たきえば、１００ス
テツプに分割したとすると、０−０．０１を１つのグル
ープとし代表値をｘｃ＋ｏ、０１〜０．０２を次のグル
ープとし、代表値をＸＣ２として取り扱う。同様に、色
度ｙもコード化回路（２）　６　ｂでコード化し、各グ
ループごとに１つの代表値Ｘ。ｉ＋Ｙｃｉを定めておく
。コード化された色度の代表値Ｘ。ｉ、Ｖｃｉにより（
４）式を用いてあらかじめ補正係数Ｃを算出し、補正係
数Ｃテーブルメモリに記憶させておく。計測時は、測定
値（ｘ、ｙ）でコード化しテーブルメモリをアクセスし
、補正係数Ｃを読み出す。この結果、測定値（ｘ、ｙ）
を補正係数Ｃ算出部６に入力すれば、計測時に（３）式
の演算を実施することなく短時間に補正係数Ｃを求める
ことができる。コード化回路６ａ、６ｂの分割数は、求
めようとする補正係数Ｃの精度に合わせ設定すればよく
、分割数を多くすると補正係数Ｃの算出精度は向上する
が、−船釣に１００分割以上あれば算出精度は十分であ
る。

次に、補正係数Ｃ算出部６の出力Ｃと７受光器２の出力
ＹはＬｂＰ算出部７に供給される。７受光器は第１８図
に示す標準比視感度Ｖλの分光感度特性をもっているの
でＸ受光器２の出力Ｙは輝度値ＬＰを表わす。ＬｂＰ算
出部７では（４）式にもとづいて明所視における等価輝
度ＬｂＰを求める。

ＬｂＰ＝ＬＰ　　”Ｃ・・・・・・（４）一方、Ｖ°λ
受光器４がらの出力ＬＳはＬｂＳ算山部８に供給される
。暗所視視感度関数は、明るさレベルの低い領域に対応
した人間の眼の分光感度特性で、色彩情報は少ない。こ
のため、暗所視領域における等価輝度ＬｂＳは（５）式
を用いて算出する。

ＬｂＳ＝に−Ｌｓ　　　（Ｋ　：定数〉・・・・・・（
５）次に、Ｌｂｌ）算出部７の出力ＬＩＭＰと、ＬｂＳ
算出部８の出力ＬｂＳは順応係数ａ算出部■１４に供給
される。順応係数ａ算出部■では、Ｌ、ｂｐ範囲限定部
１４ａとＬｂＳ範囲限定部１４ｂでＬｂＰ値とＬｂＳ値
の取りうる範囲を限定する。１ＬｂＰおよびＬＬＩＳの
対数値はＬｂＰコード化回路１４ｃとＬｂＳコード化回
路１４ｄでコード化し、コード化されたＬｂＰとＬｂＳ
に対応する値を組合せて順応係数ａテーブルメモリをア
クセスし、順応係数ａを読出す。順応係数ａ算出部■１
４における順応係数ａの算出方法について第１６図を用
いて説明する。第１６図は順応係数ａと等価輝度（Ｌｂ
）の関係を示す曲線で２０数名の薄明視レベルの色光に
おける観測実験により求めたものであり、横軸が等価輝
度、縦軸が順応係数ａである。順応係数ａは明所視領域
における等価輝度の測定値ＬｂＰｉの対数値ｅ　ｏｇＬ
ｂＰ；と、暗所視領域における等価輝度の測定値ＬｂＳ
ｉの対数値ｅｏｇＬｂＳＩを直線で結び、順応係数ａの
曲線との交点Ａに対する値ａ１として求めることができ
る。順応係数ａは第１６図に示すように、図式的に簡単
に求めることができるが、計算により求めるには複雑な
計算を実施する必要がある。

さらに、ＬｂＰｉとＬ　ｂｓｉとも原理的には、Ｏ〜ω
の数値を取り得るため、計算対象範囲が広く計算が複雑
となる。そこで、Ｌ　ｂｐ　＋　Ｌ　ｂｓの取り得る範
囲を薄明視領域を中心に限定する。ＬｂＳの計算対象範
囲をＬｂＳ範囲限定部１４ｂで、０．００３ｃｄ／ｎ？
≦ＬｂＳ≦３００ｃｄ／ｎ？に限定し、ＬｂＰ範囲限定
部１４ａでＬｂ、の計算対象範囲を、０．０００１４１
ｃｄ／ｍ２≦ＬｂＰ≦１４．１ｃｄ／ｎｆに限定し、１
０５の変化範囲である。一般に、薄明視領域となる範囲
は等価輝度０．００３ｃｄ／ｎ？　−１４，１ｃｄ／＋
＃であるので１０５の変化範囲を十分にカバーできる範
囲である。

このような、ＬｂＰとＬｂＳの組合せは順応係数ａテー
ブルメモリ１４ｅ上では第１７図に示すように取扱かわ
れる。順応係数ａテーブルメモリ１４ｅでは、コード化
されたＬｂＰａＬｌ）５をテーブルメモリのアドレスと
し、このアドレスに示されたエリアに順応係数ａのデー
タを格納しておき、測定時に読出す。例えば、ＬｂＰ−
ＬｂＰｉ　＋　ＬｂＳ＝　Ｉ−１］Ｓとすると、第１２
図でａｌで示されるアドレスの順応係数ａのデータを読
出す。

次に順応係数ａ算出部■１４の出力とＬｂＰ算出部７お
よびＬｂＳ算出部８の出力は、Ｌｂｍ算出部１１に供給
される。Ｌｂ□算出部１１では（６）式にしたがって薄
明視における等価輝度Ｌｂｍを求める。

Ｌｂｍ””ＬｂＰ”ＬｂＳ”　”　　　　　　・・・・
・・（６）Ｌｂｍ算出部１１では（６）式とａ）式の形
に変化させてＬｂｍを求める。

ｅ　ＯｇＬｂｍ＝　ａ　（ｌ　ｏｇＬｂＳ＋（１−ａ　
）ｅ　ｏｇＬｂＰ・・・・・・（７）Ｌｂｍ算出部１１に入力されたＬｂＰ信号は、指数分離
部（１）　１１　ａで仮数部（絶対値が１未満）と指数
部（整数）に分離される。仮数部はさらに指数分離部（
１）　１１　ａから対数変換部（１）　１１　ｃに供給
され、指数部は加算部（１）　１１　ｅへ供給される。

対数変換部（１）　１１　ｃでは仮数部を対数に変換す
る。対数変換された仮数部は加算部（１）　１１　ｅで
指数部と加算され、ｅｏｇＬｂＰ値を求める。ＬｂＳも
同様に指数分離部（２）　１　ｌ　ｂ、対数変換部（２
）　１１　ｄ　、加算部（２）　１．１　ｆでｅｏｇＬ
ｂＳを求める。順応係数ａ算出部１２の出力値ａは、（
１−ａ）算出部１１ｉで（１−ａ）値を求める。乗算部
（１）　１１　ｇでは加算部（１）　１１　ｅの出力ｅ
ｏｇＬｂＰと（１−ａ）算出部１１ｉの出力（１−ａ）
とから（８）式の第２項（１−ａ）ｉｏｇＬｂＰを求め
る。また、乗算部（２）１１ｈでは、加算部（２）　１
１　ｆの出力ｅｏｇＬｐｓとａ値から、（８）代筆１項
のａ−ｅｏｇＬｂＳを求める。さらに、加算部（３）　
１１　ｊでは、乗算部（１）　１１　ｇの出力と乗算部
（２）　１１　ｈの出力とから（８）式右辺を算出する
。加算部（３）　１１　ｊの出力は指数分離部（３）　
１１　ｋに供給され、整数部分（指数部）と少数部分（
仮敷部）に分離する。この結果、仮数部はＯから１まで
の数値のみを取り、逆対数変換部１１ｅで逆対数変換さ
れる。逆対数変換部１１ｅの出力と、指数分離部（３）
　１１　ｋの指数出力は合成部１１ｍに供給され、薄明
視領域における等価輝度Ｌｂｍ値を求める。

発明が解決しようとする課題本発明の第１の課題は以下のとおりである。従来の測光
装置では薄明視領域（０，０Ｏ３ｃｄ／Ｊ〜１４．１ｃ
ｄ／Ｊ）での等価輝度を求めるため、明所視領域におけ
る等価輝度Ｌｂ、は、相対値で１０５の範囲（０，０００１４１ｃｄ／Ｊ≦ＬｂＰ≦１４．１ｃｄ／
ｎｒ　）をとり、暗所視領域における等価輝度ＬｂＳは
相対値で１０５の範囲（０，００３ｃｄ／ｎ？≦ＬｂＳ≦３００ｃｄ／ｎ？　
）をとり、これらの範囲内の値に対して薄明視領域では
順応係数ａを求める構成とした。このため、Ｌｂ、の１
０５の変化とＬｐ５の１０５のそれぞれの変化を組合せ
た時の順応係数ａの値をメモリしておく必要があった。

この結果、測定時にほとんど使用しない組合せ、たとえ
ば、ＬｂＰが最大で、ＬｂＳが最小となる場合のような
組合せに対してもメモリエリアを有し、結果として大き
なメモリ容量が必要であった。

本発明の第２の課題は、以下の通りである。すなわち、
順応係数ａを算出する時、使用する順応係数ａ算出曲線
が負の傾きを持っているため、テーブルメモリを用いた
ａの算出では測定対象が色光の場合、明所視等価輝度Ｌ
ｂ、と暗所視等価輝度ＬｂＳの値が変化し、Ｌｂ、とＬ
ｂＳの測定値の大小関係によって、順応係数ａの算出精
度が異なる。すなわち、ＬｂＰ＞ＬｂＳ（赤色光）の場
合はＬｂＰ＜ＬｂＳ（青色光）にくらべ順応係数ａの算
出分解能が低下し算出精度が悪くなるという問題点を有
していた。

課題を解決するための手段本発明は、上記課題を解決するものである。

第１の課題に対しては、通常存在する色光ではＬｂＰと
ＬｂＳとの間で理論上これらの差に限界があることを利
用し、少ないメモリ容量で薄明視領域における順応係数
ａを算出し、薄明視における等価輝度を計測する測光装
置を提供することを目的とする。

第１の課題に対する本発明は、等色関数ｘ、ｙ。

Ｚと暗所視視感度関数Ｖ′λに対応した分光感度を有す
る４種類の受光器と、ｘ、ｙ、ｚ受光器に接続された色
度演算部と、色度演算部に接続された補正係数Ｃ算出部
と、補正係数Ｃ算出部と前記ｙ受光器に接続されたしｂ
ｐ算出部と、前記Ｖ’λ受光器に接続されたＬｂＳ算出
部と、ＬｂＰ算出部とＬｂＳ算出部に接続された限定部
と、この限定部とＬｂＰ算出部、ＬｂＳ算出部のどちら
か一方に接続された順応係数ａ算出部と、前記ＬｂＰ算
出部、ＬｂＳ算出部と順応係数ａ算出部に接続されたＬ
ｂｍ算出部とから構成した測光装置であり、通常に存在
する色光のＬｂＳ値とＬｂＰ値の関係をもとに少ないメ
モリ容量で順応係数ａを算出して、薄明視における等価
輝度を計測するものである。

第２の課題に対しては、薄明視領域において、明所視等
価輝度ＬｂＰと暗所視等価輝度ＬｂＳとの大小に関係な
（、順応係数ａを一定の精度で、テーブルメモリを用い
て求め、色光に対する薄明視等価輝度の測定精度を向上
させる測光装置を提供することを目的とする。

本発明は、等色関数ｘ、ｙ、ｚと暗所視視感度関数Ｖ’
λに対応した分光感度を有する４種類の受光器と、ｘ、
ｙ、ｚ受光器に接続された色度演算部と、色度演算部に
接続された補正係数Ｃ算出部と、補正係数Ｃ算出部と前
記ｙ受光器に接続されたしｂｐ演算部と、前記Ｖ′λ受
光器に接続されたＬｂＳ算出部と、Ｌｂ、算出部とＬｂ
Ｓ算出部に接続された比較回路と、ＬｂＰ算出部とＬｂ
Ｓ算出部に接続された順応係数ａ算出部と、順応係数ａ
算出部とＬｂＰ算出部とＬｂＳ算出部に接続されたＬｂ
ｍ算出部とから構成した測光装置て得られたＬｌ＋ｐ値とＬｂＳ値の大小関係に関係な《
テーブルメモリを用いて順応係数ａを一定の精度で算出
して、このａを用いて薄明視等価輝度を種種の色光に対
して精度よく計測するものである。

作用本発明の第１の課題に対する解決手段では、薄明視領域
において、ＬｂＰあるいはＬｂＳの計測値のどちらか一
方を基準として、他方の計測値の有効な範囲を通常の色
光が取りうるＬｂＰとＬｂＳ値の関係をもとに限定し、
限定されたＬｂＰあるいはＬｂＳの計測値（限定値）と
、限定されていない計測値（基準値）を入力として、順
応係数ａをメモリから読出す。さらに、この順応係数ａ
とＬｂＰあるいはＬｂＳの基準値と限定値をもとに薄明
視における等価輝度Ｌｂｌ１１を求める。

本発明の第２の課題に対する解決手段では、比較回路で
明所視等価輝度値Ｌｂ、と暗所視等価輝度値ＬｂＳの大
小関係を求める。比較回路の結果を順応係数ａ算出部に
供給し、ＬｂＰ値とＬｂＳ値の差に応じて、ＬｂＰまた
はＬｂＳのコード化分解能を変化させるか、あるいは、
ＬｂＰとＬｂＳとの差に対応した順応係数ａの関数をも
つ複数個の順応係数ａテーブルメモリを選択し、順応係
数ａの算出精度を一定に保つ。

実施例第１の課題に対する解決手段として本発明の一実施例を
以下に示すものである。第１図で、１はＸ受光器、２は
ｙ受光器、３は２受光器、４はＶ′λ受光器、５は色度
演算部、６は補正係数Ｃ算出部、７はＬｂ、算出部、８
はＬｂＳ算出部、９はＬｂＳ限定部、１０は順応係数ａ
算出部■、１１はＬｂｍ算出部である。第１図は、Ｌｂ
ＰでＬｂＳの取り得る範囲を限定する例を示したもので
ある。第１図において、Ｘ受光器１、ｙ受光器２、Ｚ受
光器３、Ｖ°λ受光器４、色度演算部５、補正係数Ｃ算
出部６、ＬｂＰ算出部７、ＬｂＳ算出部８の構成および
動作は、従来の測光装置と同一である。

また、Ｌｂｍ算出部１１の構成および動作も従来と同じ
であるので詳細は省略する。第２図は、第１図における
ＬｂＳ限定部９、順応係数ａ算出部■１０の具体的な構
成図を示すもので９ａはＬｂＳ対数変換回路、９ｂはＬ
ｂＰ対数変換回路、９ｃは減算回路、１０ａはＬｂＳコ
ード化回路、１０ｂはＬｂＰコード化回路、１０ｃは順
応係数ａ算出メモリである。

以上のように構成された本実施例の測光装置について以
下その動作を説明する。ＬｂＰ算出部７からは明所視に
おける等価輝度ＬｂＰが出力され、ＬｂＳ算出部８から
は暗所視における等価輝度ＬｂＳが出力される。これら
はＬｂＳ限定部９に供給される。薄明視領域では、Ｌｂ
Ｐ≦１４．１ｃｄ／＋＃でＬｂＳ≧０．００３ｃｄ／Ｊ
の条件を満足するとき順応係数ａがＯ〜１の値をとる。

したがってＬｂＳ限定部９はこれらのＬｂＰ値とＬｂＳ
値に対しＬｂＳとＬｂＰとの間で通常の色光に対して成
立する大小関係を用いて処理する。

通常、視環境下に存在する色光の分光分布を測定した結
果、通常の色光の分光分布特性は急激な変化を示さない
。この測定結果に対してＬｂ、とＬｂＳを計算し、その
関係を求め、ＬｂＰを基準にあられすと第３図に示すと
おりとなった。第３図で横軸は等価輝度値を示すもので
、上段の横軸はＬｂＳの対数値、下段はＬｂＳの対数値
を示す。Ｘ印は、複合光（単色光が合成され通常の視環
境下に存在する色光）で、第３図に赤色、緑色、青色の
色度を示す。また、Ｏ印は４００ｎｍ〜７００ｎＩ１１
の単色光の計算結果を示すもので、同様に４００ｎｍ。

５７０ｎｍ、　７００ｎｍの色度を第３図に示す。第３
図は、ＬｂＰの計測値ＬｂＰｉを固定し、これに対する
ＬｂＳの計算値Ｌ　ｂｓｉを求めた結果を示し、Ｌ、ｂ
ｐｉ＞Ｌ　ｂｓｉが赤色光、ＬｂＰｉ　〈ＬｂＳｉが青
色光に担当する。第３図で複合光を例にとって説明する
。Ｌ、ｂｐｉの対数値（ｅ　ｏｇＬｔ、、Ｈ）が相対値
でＯであったとすると、これに対しＬ　ｂｓｉのとりう
る範囲はＰｃｌ〜Ｐ　ｃ２〜Ｐ　ｃ３となり、１．２３≦ｅｏｇＬｂＳ≦＋１．１１となる。そこでＬ
ｂＳ限定限定的９内ｂｓ対数変換回路９ａとＬｂＰ対数
変換回路９ｂでＬｂＳおよびＬｂＰの計測値を対数変換
し、ＬｂＳ対数変換回路９ａの出力とＬｂＰ対数変換回
路９ｂの出力上の差（△Ｌ）を減算回路９Ｃで求める。

この差が１．２３　≦ｅ　ｏｇＬｂＳ≦＋１．１１となる算囲の
差△ＬＩ、△Ｌ２のみを減算回路９Ｃから出力する。

減算回路９Ｃの出力△Ｌ１．△Ｌ２は順応係数ａ算山部
■１０に供給され、△Ｌ１あるいは△Ｌ２がＬｂＳコー
ド化回路でコード化され、一方ＬｂＰ計測値はＬｂＰコ
ード化回路でコード化され、この出力を順応係数ａ算出
テーブルメモリ１０に入力して順応係数ａを読出す。な
お順応係数ａ算出テーブルメモリの動作は従来の測光装
置の場合と同様であり詳細は省略する。

第４図に、ｅＯｇＬｂＰおよび（！ＯｇＬｂＳの計測範
囲を相対値で５（１０５の変化範囲）とした時の順応係
数ａの算出テーブルメモリのマツプ構成を示す。第４図
で横軸はｅｏｇＬｔ）ｐの相対値を、縦軸はｅｏｇＬｂ
Ｓの相対値を示す。第４図でイで示した部分は、ｅｏｇ
ＬｂＳがｅ　ｏｇＬｂＰ　１．２３　≦ｅ　ｏｇＬｂＳ≦ｅ　ｏ
ｇＬｂＰ＋１　、１１となる部分で、通常の複合光では
ｅｏｇＬｂＰとｉ！ｏｇＬｂＳはこの領域イ内の関係を
とる。従来の測光装置では、ｅＯｇＬｂＰおよびｅｏｇ
ＬｂＳの相対値で５の変化の組合せに対して、順応係数
ａを求めるメモリを持っていた。ｅＯｇＬｂＰおよびｅ
ｏｇＬｂＳの相対値で１の変化に対する必要なメモリ容
量をＮとすると、従来は３６Ｎのメモリ容量を必要とし
た。これに対し、本発明では、第４図の領域イだけの順
応係数ａ算出メモリを持てばよい。本発明では、ｅｏ　
ｇ　Ｌ　ｂ　ｐの相対値１の変化に対し、（ｌ　ｏｇＬ
ｂＳは、Ｑ、　ｏｇＬｂＰ−１、２から（ｌ　ｏｇＬｂ
Ｐ＋　１　、１の範囲をとるため約相対値で２あればよ
い。したがって、順応係数ａテーブルメモリ１０ｃは９
Ｎの容量となり、１／４のメモリ容量で順応係数ａが算
出できる。

第５図は、第４図の順応係数ａテーブルメモリ１０ｃの
マツプ構成をｉ！ｏｇＬｂＰの相対値を中心に表わした
もので領域口の部分が第４図の領域イに相当する。第４
図および第５図に示す空白部分は、順応係数ａテーブル
メモリ１０ｃ内で通常の複合光に対し、順応係数ａ算出
に使用されない部分であり、従来の測光装置では第４図
に示すように大きな空白部分が存在する。これに対し、
本発明では第５図に示すように空白部分を大幅に減少す
る。

一方、４６０ｎｍ〜６８０ｎｎ＋の単色光に対しては、
第３図で○印で示すように、ｌ！ＯｇＬｂＳはｅｏｇＬ
ｂＰに対しＰ旧〜ＰＭ２〜ＰＭ３と変化し、（ｌ　ｏｇ
ＬｂＰ−］、　、　９８≦ｅｏｇＬｂＳ≦ｅ　ｏｇＬｂ
Ｐ＋　１　、３５の範囲をとり、これ以外の値はとらな
い。

ｅｏｇＬｂＳの取り得る範囲をｉ！ｏｇＬｂＰに対しこ
のように設定すると、単色光の場合順応係数ａテーブル
メモリの容量を約１６Ｎとすることができ、従来にくら
ベメモリ容量を約４５％に減少させることができる。

なお、本実施例ではＬｂＳの取り得る範囲の限定をＬｂ
ＰとＬｂＳを対数変換し、その差で限定する方式とした
がＬｂＰとＬｂＳの比でもって限定しても同様である。

また、ＬｂＳでＬｂＰを限定する方法も同様の効果を有
することは言うまでもない。

前記第２の課題に対する解決手段として、本発明の他の
実施例を第６〜１０図に示す。第６図において、１はマ
受光器、２はｙ受光器、３は２受光器、４はＶ’λ受光
器、５は色度演算部、６は補正係数Ｃ算出部、７はＬｂ
Ｐ算出部、８はＬｂＳ算出部、１２は比較回路、１３は
順応係数ａ算出部■、１１はＬｂｌ、ｌ算出部である。

第１図において、Ｘ受光器１．ｙ受光器２、ｚ受光器３
、ｖ′λ受光器４、色度演算部５、補正係数Ｃ算出部６
、ＬｂＰ算出部７、ＬｂＳ算出部８の構成および動作は
、従来の測光装置と同一である。また、Ｌｂｍ算出部１
１の構成および動作も従来上置じであるので詳細は省略
する。第２図は、順応係数ａ算出部■１３の第１の実施
例を示すもので、１３ａはＬｂＳコード化回路、１３ｂ
はＬｂＩ）コード化回路、１３ｃは順応係数ａテーブル
メモリである。

以上のように構成された本実施例の測光装置について、
以下、その動作を説明する。

ＬｂＰ算出部７からは明所視等価輝度ＬｂＰが出力され
、ＬｂＳ算出部８からは暗所視等価輝度ＬｂＳが出力さ
れる。これらは比較回路１２に供給され、両者の差をと
る。比較回路１２の出力は、順応係数ａ算出部■１３に
供給され順応係数ａを求める。比較回路１２および順応
係数ａ算出部■１３の動作を、ＬｂＰを基準とした実施
例をもとに第８図を用いて説明する。

比較回路１２では、△ＬｂＳ（−ＬｂＰ　　ＬｂＳ）を
求める。比較回路１２の出力△ＬｂＳは、ＬｂＳ算出部
８の出力とともにＬｂＳコード化回路１３ａに供給され
る。ＬｂＳコード化回路１３ａでは、△ＬｂＳの数値の
大きさによって、ＬｂＳの取り得る値を決定し、ＬｂＳ
をコード化する。ＬｂＳのコード化と順応係数ａの算出
原理を第８図を用いて説明する。

第８図は、横軸が等価輝度Ｌｂで、縦軸が順応係数ａを
表わし、第８図の太線は等価輝度Ｌｂと順応係数ａの関
係を示す。（ａ＝ａｉ）また、細線はｅ　ｏｇＬｂｍ＝　ａ　ｅ　ｏｇＬｂＳ＋（１−ａ　＞
ｅ　ｏｇＬｂＰの関係を表わす直線で、これら２つの関
数の交点の縦軸の読みが求めようとする順応係数ａを表
わす。第８図でＬｂＰの測定値の対数変換値ＬｂＰｉ　
とＬｂＳの測定値の対数変換値Ｌ　ｂｓｉが等しくなる
時、交点Ｐ。の縦軸の値が求める順応係数ａである。

ＬｂＰＩの値に対しＬ　ｂｓｉの値が△Ｌｂ９だけ変化
し、ｔｂｓに−１）　（−ＬｂＳ；−△ＬｂＳ）となっ
た時、交点はＰ（ｉ＋）＋順応係数ａはａ　（ｉ−１）
となり、等しい精度を有する順応係数ａの値ａＩから △ａ＋　（−ａに−＋）　　ａ　）だけ変化した値をと
る。

一方、ＬｂＳ（ｉ＋Ｉ）（＝　ＬｂＳｉ＋△ＬｂＳ）と
なった時、交点はＰ（ｉ＋１）、順応係数ａはａ（ｉ＋
ｌ）となり、ａｌからのずれは△ａ２（−ａ＋　　ａｒ
＋＋＋））となる。第８図から明らかなように、順応係
数ａの値は負の傾きをもつ曲線であるため、△ａＩ　〉
△ａ２となり、Ｌ　ｂｓｉが同一量（△ＬｂＳ）変化し
たにもかかわらず順応係数ａは同一の変化量とならない
。すなわち、ＬｂＳ（ｉ−１）の方がａの変化量は太き
（なる。

そこで、Ｌ　ｂｓｉの変化量をＬｂＳ値がＬｂＰ値より
小さい時、（この場合は赤色系の光を測定した場合に相
当する）は、△ＬｂＳより小さい値△ＬｂＳｌとなるよ
うにし、また、逆にＬｂＳ値がＬｂ、値より大きい時（
この場合は青色系の光を測定した場合に相当する）は、
△ＬｂＳより大きな値△ＬｂＳ２をとるようにＬｂＳコ
ード化回路動作を決定する。具体的にはＬｂＳの分解能
が異なる複数個のコード化テーブルを設け、△ＬｂＳの
値の大きさによって必要なコード化テーブルを選択すれ
ば実現できる。

この結果、ＬｂＳｉ値はＬ’ｂｓ（ｉ−１）とＬ’ｂｓ
（ｉ＋Ｉ）となり、交点は”（ｉ−１）　ｒ　Ｐ　’（
ｉ＋１）　、順応係数ａはａ’（ｉ　Ｉ）＋　ａ’に＋
１）となり、ａの変化量はいずれも△ａ　（−ａｒｉ−
＋）　　ａｉ＝ａｉ　　ａｒｉ＋Ｎ）と等しくすること
ができる。このように、順応係数ａの変化範囲はＬｂＰ
とＬｂＳの差△ＬｂＳに比例して大きくなる。したがっ
て、比較回路１２の出力値△ＬｂＳでＬｂＳの分解能を
、逆比例するように設定すればよい。

一方、ＬｂＰコード化回路１３ｂは、ＬｂＰ算出部７か
らの出力値Ｌｂ、を等分解してコード化する。

さらに、ＬｂＳコード化回路１３ａの出力とＬｂＰコー
ド化回路１３ｂの出力は、順応係数ａテーブルメモリに
供給され、第１６図に示す順応係数ａの曲線にしたがっ
てａを求める。

このように、ＬｂＰとＬｂＳの差△ＬｂＳの大きさによ
り、ＬｂＳのコード化時の分解能を変化させることがで
き、Ｌｂ、とＬｂＳ値が興なる色光に対しても、テーブ
ルメモリを用いて、順応係数ａを同一の精度で算出する
ことができる。

上記実施例ではＬｂＰを基準としたが、ＬｂＳを基準と
しても同様の効果となる。

第９図は、順応係数ａ算出部■１３の他の実施例を示す
。第９図で、１３ｄはＬｂＳコード化回路、１３ｅはＬ
ｂＰコード化回路、１３ｆ１〜１３ｆｎはｎ個の順応係
数ａｎテーブルメモリ、１３ｇは順応係数ａ選択部であ
る。ｎ個の順応係数ａテーブルメモリは第１０図に示す
ように、それぞれ独立した等価輝度と順応係数の関数を
もつ。順応係数ａ１テーブルメモリ１３ｆ１はａｌで示
すような関数を、順応係数ａ２テーブルメモリ１３ｆ２
はａ２、順応係数ａｎテーブルメモリ１３ｆｎはａ。で
示すような関数を持つ。ａｌ−ａｎは第１０図に示すよ
うに、ａｌからａ。になるにしたがって同一等価輝度に
、対する順応係数ａの値が小さ（なるように設定し、こ
れらの関数の差はＬｂＩ）とＬｂＳの差ΔＬｂＳで決定
する。

△ＬｂＳ　（””　ＬｂＰ　　ＬｂＳ）が正の数でその
絶対値が大きくなると、ＬｂＳの変化に対する順応係数
ａの分解能が低下するので、△ＬｂＳ値の大きさに比例
して第１０図の関数ａ２〜ａ、を順応係数ａ選択部１３
ｇで選択する。この結果、△ＬｂＳに対するａの変化量
を小さくすることができる。また、△Ｌ　１．ｓが零と
なる付近では、理論関数ａ１を選択する。さらにΔＬｂ
Ｓが負の極性で絶対値が大きい時は、開数ａ１では順応
係数ａの分解能が向上するので、分解能を下げるため、
△ＬｂＳの絶対値の大きさにより、第１０図の関数ａ２
〜ａｎを選択して順応係数ａを求める。

本発明の第２の実施例では、△ＬｂＳに対応したｎ個の
順応係数ａテーブルメモリを備え、△ＬｂＳの大きさに
より、選択するテーブルを決定し、ＬｂＰとＬｂＳの測
定差に関係なく順応係数ａの算出精度を一定とすること
ができる。

第２の実施例はＬｂ、を基準として説明したが、ＬｂＳ
を基準としても同様の効果が得られる。この場合、Ｌｂ
、とＬｂＳの差と選択する順応係数ａテーブルメモリの
関係を逆転させればよい。

このように種々の色光に対し順応係数ａの算出を精度良
〈実施すれば、薄明視等価輝度Ｌｂ□の算出は色光の影
響を受けず精度良（実施できることは明らかである。

発明の効果前記第１の課題に対する本発明の測光装置は、明所視領
域における等価輝度を求めるＬｂＰ算出部と、暗所視領
域における等価輝度を求めるＬｂＳ算出部とに接続され
、ＬｂＰ算出部とＬｂＳ算出部の出力値のどちらか一方
の値を基準として他方の値の取り得る範囲を限定する限
定部と、ＬｂＰ算出部とＬｂＳ算田部の出力のうち限定
を受けない算出部と前記限定部に接続し、薄明視におけ
る順応係数ａを算出する順応係数ａ算出部を設けること
により、順応係数ａテーブルメモリの少ない容量で、通
常の色光に対し順応係数ａを求めることができ、その実
用的効果は大きい。

そして、前記第２の課題に対する本発明の測光装置は、
Ｌｂ、の測定値とＬｂＳの測定値を比較する比較回路と
、比較回路の出力で順応係数ａ算出を制御するテーブル
メモリ方式の順応係数ａ算出部を設けることにより、測
定対象色光によりＬｂＰとＬｂＳの測定値が変化し、大
小関係が変化しても、順応係数ａの算出精度を変化させ
ることができ、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の解決手段の本発明の実施例における測光
装置の構成図、第２図は第１の解決手段の実施例におけ
るＬｂＳｌＩＩ！定部と順応係数ａ算出部■の具体的な
構成図、第３図は通常の複合光と単色光のＬｂ、とＬｂ
Ｓの関係を求めた結果をｉ！ＯｇＬｂＰ−〇として相対
的に表わした図、第４図は従来の測光装置の順応係数ａ
テーブルメモリの構成を示した図、第５図は本発明の順
応係数ａテーブルメモリの構成を示す図、第６図は本発
明の第２の解決手段の実施例における測定装置の構成図
、第７図は第２の解決手段の第１の実施例における順応
係数ａ算出部■の具体的な構成図、第８図は第２の解決
手段の第１の実施例における順応係数ａ算出部■の動作
原理を示す図、第９図は第２の解決手段の他の実施例に
おける順応係数ａの具体的な構成図、第１０図は第２の
解決手段の他の実施例における複数個の順応係数ａテー
ブルメモリの等価輝度と順応係数の関係を表わす図、第
１１図は従来の測光装置の構成図、第１２図はＸ受光器
の具体的な構成図、第１３図は補正係数Ｃ算出部の具体
的な構成図、第１４図は順応係数ａ算出部■の具体的な
構成図、第１５図はＬｂｍ算出部の具体的な構成図、第
１６図は順応係数ａと等価輝度の閉関係を示す軸、第１７図は順応係数ａテーブルメモリを
用いた時の順応係数ａの算出方法を示す図、第１８図は
４種類の受光器の相対感度を示す図である。７・・・・・・ＬｂＰ算出部、８・・・・・・ＬｂＳ算
出部、９・・・・・・ＬｂＳ限定部、１０・・・・・・
順応係数ａ算出部■、１１・・・・・・Ｌｂ１１１算出
部、１２・・・・・・比較回路、１３・旧・・順応係数
ａ算出部■、１４・・・・・・順応係数ａ算出部■、９
ａ・・・・・・ＬｂＳ対数変換回路、９ｂ・旧・・Ｌｂ
Ｐ対数変換回路、９ｃ・・・・・・減算回路、１０ａ、
１３ａ。１３　ｄ−−ＬｂＳ：１−　ト化回路、１０ｂ、１３ｂ
。１３　ｅ　＝−−−−ＬｂＰコード化回路、１０ｃ、１
３ｃｍ・・・順応係数ａテーブルメモリ、１３　ｆ＋、
１３　ｆ２゜１３ｆ、・・・・・・順応係数ａｎテーブ
ルメモリ、１３ｇ・・・・・・順応係数ａ選択部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）等色関数＠ｘ＠、＠ｙ＠、＠ｚ＠と暗所視視感度
関数Ｖ’＿λの分光感度を有する４種類の受光器と、上
記＠ｘ＠、＠ｙ＠ならびに＠ｚ＠受光器に接続した色度
演算部と、この色度演算部に接続され、人間の感ずる明
るさのうち色による係数を求める補正係数ｃ算出部と、
補正係数ｃ算出部と前記＠ｙ＠受光器に接続され、明所
視領域における等価輝度を求めるＬ＿ｂ＿Ｐ算出部と、
前記Ｖ’＿λ受光器に接続され、暗所視領域における等
価輝度を求めるＬ＿ｂ＿Ｓ算出部と、前記Ｌ＿ｂ＿Ｐ算
出部とＬ＿ｂ＿Ｓ算出部に接続され、Ｌ＿ｂ＿Ｐ、Ｌ＿
ｂ＿Ｓのうち一方を基準として他方の取りうる範囲を制
限する限定部と、Ｌ＿ｂ＿ＰおよびＬ＿ｂ＿Ｓのうち限
定を受けない信号の算出部と前記限定部に接続され、明
るさのレベルに応じて順応係数ａを求める順応係数ａ算
出部［１］と、順応係数ａ算出部［１］と前記Ｌ＿ｂ＿
Ｐ算出部、Ｌ＿ｂ＿Ｓ算出部に接続され、ｌｏｇＬ＿ｂ＿ｍ＝ａｌｏｇＬ＿ｂ＿Ｓ＋（１−ａ）ｌ
ｏｇＬ＿ｂ＿Ｐにもとづき薄明視領域における等価輝度
を求めるＬ＿ｂ＿ｍ算出部とから構成した測光装置。
（２）順応係数ａ算出部［１］がＬ＿ｂ＿Ｐ≦１４．１
ｃｄ／ｍ＾２で、Ｌ＿ｂ＿Ｓ≧０．００３ｃｄ／ｍ＾２
に対して動作し、限定部がＬ＿ｂ＿ＳとＬ＿ｂ＿Ｐとの
比で取り得る範囲を限定する機能を持つ請求項１記載の
測光装置。
（３）限定部のＬ＿ｂ＿ＰとＬ＿ｂ＿Ｓの比率が、対数
値で＋１．１１〜−１．２３の範囲内である複合光に対
する請求項２記載の測光装置。
（４）限定部のＬ＿ｂ＿ＰとＬ＿ｂ＿Ｓの比率が対数値
で＋１．３５〜−１．９８の範囲内である単色光に対す
る請求項２記載の測光装置。
（５）等色関数＠ｘ＠、＠ｙ＠、＠ｚ＠と暗所視視感度
関数Ｖ’＿λの分光感度を有する４種類の受光器と、上
記＠ｘ＠、＠ｙ＠ならびに＠ｚ＠受光器に接続した色度
演算部と、この色度演算部に接続され、人間の感ずる明
るさのうち、色による係数を求める補正係数ｃ算出部と
、補正係数ｃ算出部と前記＠ｙ＠受光器に接続され、明
所視領域における等価輝度Ｌ＿ｂ＿Ｐを求めるＬ＿ｂ＿
Ｐ算出部と、前記Ｖ’＿λ受光器に接続され、暗所視領
域における等価輝度Ｌ＿ｂ＿Ｓを求めるＬ＿ｂ＿Ｓ算出
部と、前記Ｌ＿ｂ＿Ｐ算出部とＬ＿ｂ＿Ｓ算出部に接続
され、Ｌ＿ｂ＿ＰとＬ＿ｂ＿Ｓの大小関係を求める比較
回路と、前記Ｌ＿ｂ＿Ｐ算出部とＬ＿ｂ＿Ｓ算出部の出
力を受け、Ｌ＿ｂ＿ＰとＬ＿ｂ＿Ｓの差でテーブルメモ
リから読み出す順応係数ａの算出精度を一定とした順応
係数ａ算出部［２］と、順応係数ａ算出部［２］と前記
Ｌ＿ｂ＿Ｐ算出部、Ｌ＿ｂ＿Ｓ算出部に接続され、ｌｏｇＬ＿ｂ＿ｍ＝ａｌｏｇＬ＿ｂ＿Ｓ＋（１−ａ）ｌ
ｏｇＬ＿ｂ＿Ｐにもとづき薄明視領域における等価輝度
（Ｌ＿ｂ＿ｍ）を求めるＬ＿ｂ＿ｍ算出部とから構成し
た測光装置。
（６）順応係数ａ算出部［２］が、比較回路に接続され
たＬ＿ｂ＿ＰまたはＬ＿ｂ＿Ｓのコード化回路と、比較
回路に接続されていないＬ＿ｂ＿ＰまたはＬ＿ｂ＿Ｓコ
ード化回路と、これら２つのコード化回路に接続された
順応係数ａテーブルメモリとから構成し、前記比較回路
の出力値の大きさにより、コード化時の分解能を可変す
る機能を有する請求項（５）記載の測光装置。
（７）順応係数ａ算出部［２］が、Ｌ＿ｂ＿Ｐコード化
回路とＬ＿ｂ＿Ｓコード化回路と、これら２つのコード
化回路に接続されたＬ＿ｂ＿Ｐ値とＬ＿ｂ＿Ｓ値との差
に対応した複数個の順応係数ａテーブルメモリと、複数
個の順応係数ａテーブルメモリと比較回路に接続された
順応係数ａ選択部とから構成し、比較回路の出力値の大
きさにより、使用する順応係数ａテーブルメモリを変化
させるようにした請求項（５）記載の測光装置。