JPH0490519A - 調光装置および反射率測定装置 - Google Patents

調光装置および反射率測定装置

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JPH0490519A
JPH0490519A JP2205977A JP20597790A JPH0490519A JP H0490519 A JPH0490519 A JP H0490519A JP 2205977 A JP2205977 A JP 2205977A JP 20597790 A JP20597790 A JP 20597790A JP H0490519 A JPH0490519 A JP H0490519A
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light
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JP2205977A
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Hideaki Yoshida
英明 吉田
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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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] 本発明は調光装置および反射率測定装置、詳しくは、被
写体の反射率を考慮して露出を決定する調光装置および
反射光に基づいて反射率を測定する反射率測定装置に関
する。
[従来の技術] 従来、カメラの調光装置については、より適切な露光制
御を実行せしめるため多くの提案がなされている。例え
ば、゛特開昭58−223125号公報に開示の閃光撮
影装置は、使用する撮影レンズの種類を検知して、望遠
側レンズの場合は距離調光方式にて露光量を制御し、広
角側レンズの場合は上記距M調先からTTL調光へ切換
えるようにしたものである。そして、使用レンズの特性
に最適な調光方式にて自動的に閃光露光制御を実行し得
るものである。
また、特開昭62 58232号公報に開示のフラッシ
ュ発光量制御装置は、被写体に合わせてフォーカスロッ
クしたときの距離情報に対して、レリーズ時における画
面中央の被写体の距離情報に対応してフラッシュ装置の
発光量を制御することにより、主被写体に対して過不足
なく露出できるようにしたものである。
更に、特開昭60−2926号公報に開示のオートスト
ロボ装置は相反則不軌の影響を是正して、近距離の被写
体であっても適正露光を与えることができるようにした
オートストロボ装置を提供するものである。
[発明が解決しようとする課題] ところが、上述の特開昭58−223125号公報、特
開昭62−58232号公報あるいは特開昭60−29
26号公報に開示の各調光装置は、測距式調光、例えば
、フラッシュマチック方式か、あるいは、測光式調光、
例えば、ダイレクト調光方式のいずれかを採用したもの
である。しかしながら、測距式調光方式のものでは、被
写体距離に基づいてその距離の逆自乗則を適用して露出
制御を行い、その被写体の反射率は全て標準反射率を、
例えば、18〜20%程度に想定して調光する。
従って、反射率の低い被写体は暗過ぎ、反射率の高い被
写体は明る過ぎて、撮像部のダイナミックレンジ内に収
まらない場合が生しる。また、測距情報を用いるので、
その被写体の空間周波数特性によっては、測距データの
測定誤差か生じて上記の露出制御にも不具合が生じるこ
ともある。
また、測光式調光方式のものは、ストロボあるいは照明
光の被写体からの反射光を測光し、その光量が目標とす
る標準入射光量HM (第6.8図参照)になるように
露出制御するものである。従って、被写体の反射率の低
いものでも高いものでも一様に同程度の濃度で撮像され
てしまい、被写体の真実の明るさを表現することができ
ない。
次に、第6.7.8図によって更に詳しく説明すると、
第6図は撮像システムにおける、ある被写体を撮影する
場合のカメラへの入射光量(対数表示)とその光量に基
づく出力値(対数表示)の関係を示したものである。こ
こで、上記出力値とは、例えば、電子撮像系であれば、
撮像素子の撮像電気信号の大きさであり、また、銀塩カ
メラ系であれば、撮影される像の濃度を示す。そして、
入射光量HHと町は、上記撮像素子等のダイナミックレ
ンジの上限と下限を示し、その範囲外の被写体に対して
は出力値に変化が見られない。入射光量HMは中間濃度
値PMを出力することのできる標準入射光量である。な
お、理想的な露出制御がなされた場合、上記入射光量と
被写体反射率との対応関係は、光量Ht、 、HM 、
HHに対して反射率3〜4%、18〜20% 90〜〜
93%程度が対応する。
第6図において、レンジRは通常の適正露Or 比制御での撮影における被写体からの反射光量、即ち、
カメラ側への入射光量のレンジを示したものである。ま
た、レンジRstはストロボ撮影における被写体からの
カメラ側への入射光量のレンジを示している。このよう
に通常撮影では、ダイナミックレンジ内に入るよう設定
することができるか、ストロボ撮影においては、そのレ
ンジが増大する。
この理由は、例えば、ストロボ等の点光源の場合、第7
図に示されるように、カメラ本体31に支持される閃光
発光管34からの光は被写体35の表面で反射してカメ
ラ本体に支持される撮影レンズ32を介して撮像素子3
3上に結像するか、上記被写体35上での反射は正反射
に近い反射となり、所謂、乱反射(拡散反射)によるラ
ンバートの法則は成立せず、局部的に強い反射光か撮像
側に入射する。一方、ストロボ光の陰になる部分は、当
然1、反射光がない状態になる。従って、第6図のレン
ジRstに示されるように、そのレンジ幅は上下共限度
を超えたものとなる。そして、入射光量HHを超えた部
分では撮像に「とび」が生し、また入射光量HLより低
い部分では「つぶれ」の状態になる。
上記従来の測距あるいは測光式の調光方式における、上
記の各高低反射率を有する被写体に対する入射光量レン
ジR(直線で示す範囲)、および、上記高低の反射率の
測光ポイント部に対する入射光jts(O印で示す)と
上記ダイナミックレンジの関係について、第8図によっ
て説明する。但し、測距式調光に対する光量レンジおよ
びポイントでの光量にはサフィックスaて示し、測光式
調光に対するものはサフィックスbで示す。また、被写
体の反射率はサフィックス1〜5で区別し、サフィック
ス1側は反射率が低い方、5側は反射率が高い方である
とする。第8図に示されるように、測距式の場合、前述
の通りその被写体特有の反射率は参照せず、全て標準反
射率と見做して露出制御を行うので、反射率の最も低い
被写体の測光ポイントの入射光量Sa□において、下限
の入射光置所より低く、「つぶれ」の撮像が行われる。
方、反射率が最も高い被写体においては測光ポイントの
光量S が入射光量HHより上に位置するため、「とび
」の状態となってしまう。
また、測光式のものにおいては、被写体から反射光量が
標準入射光Hk HHになった状態で露出を打ち切るか
、あるいは、発光を停止せしめる。従って、反射率の低
い測光ポイントの光jilSbtから反射率の高い測光
ポイントの光””b5まで、全て、中間濃度PM、即ち
、灰色に撮影されることになって、被写体が黒色気味な
のか白色気味なのかの区別かつかなくなってしまう。
そこで、近年、上記不具合を解決するため、即ち、黒い
ものは黒く、白いものは白く撮影するため、シャドウコ
ントロールあるいはl\イライトコントロールによる露
出制御が提案されている。この制御は、被写体の反射率
によって照明光量を調節し、前記入射光量HMを変動せ
しめるものであった。しかし、この方式は、撮影者が被
写体の反射程度を観察あるいは測定し、手動で上記の光
量の設定か行われるものであるから、その判断が難しく
、操作も面倒であった。
また、被写体の反射率を測定しようとする場合、従来に
おいては、被写体側にも測光装置を配して被写体への照
射光を測光し、更に、被写体からの反射光を測定する必
要があり、被写体から離れた位置から非接触で測定する
ことができなかった。
本発明の目的は、上述の不具合を解決するため、被写体
の測距と同時に被写体からの光量をも測定するようにし
て、画像に破綻が少なく、反射率の低いものは暗く、高
いものは明るく表現し、その反射率の影響も反映するよ
うに撮影照明のコントロールを自動的に行う調光装置を
提供するにある。
更に、本発明の他の目的は、上述の不具合を解決するた
め被写体の測距と照射光の反射光の測光とを測定装置側
から行い、反射率を演算するようにして、被写体の反射
率を離れた位置から、また、非接触状態で測定できる反
射率測定装置を提供するにある。
[課題を解決するための手段および作用]本発明の調整
装置は、 被写体までの距離を測定する測距手段と、被写体照明手
段と、該被写体照明手段が被写体に対し照射する光量を
認識する照射光量認識手段と、被写体からの光を測光す
る測光手段とを有し、前記測距手段による測距情報と前
記照射光量認識手段による照射光量情報と前記測光手段
による測光情報とに基づいて所要露光量を算出する露光
量算出手段の算出結果により被写体撮影時の露出を制御
することを特徴とする。
また、本発明の反射率測定装置は、被写体の反射率とは
無関係に該被写体までの距離を測定する測距手段と、被
写体照明手段と該被写体照明手段が被写体に対して照射
する光量を認忠する照射光量認識手段と、被写体からの
光を測光する測光手段とを有し、前記測距手段による測
距情報と前記照射光量認識手段による照射光量情報と前
記711j光手段による測光情報とに基づいて被写体の
反射率を算出することを特徴とする。
[実 施 例コ 以下図示の実施例によって本発明を説明する。
第1図は、本発明の第1実施例を示す調光装置を内蔵す
る撮像システムのブロック構成図を示すす。本撮像シス
テムは、全システムのコントロールを行い、照射光量認
識手段および露光量算出手段をも内蔵し、マイクロコン
ピュータで構成されるシステムコントローラ1と、測距
手段である測距センサ2と、被写体照明手段であるスト
ロボ装置3と、測光手段と、コンパレータ8と、A/D
変換回路9と、D/A変換回路10と絞り装置12とシ
ャッタ装置11で構成されている。なお、上記測光手段
は、撮像システムへ入射する光量を検出する装置であっ
て、フォトダイオードのPD4によって入射光を取り込
み、その光電流は、積分コンデンサ5にチャージされ、
積分用オペアンプである積分アンプ7によって、光量に
対応する積分値が出力される。スイッチ6は積分開始時
にシステムコントローラ1の指示によりオンからオフに
切換えられるコンデンサ5用のリセットスイッチである
。そして、この測光手段は、T T L mj光でも非
TTL測光装置でもよく、また、電子撮像素子を用いる
撮像システムのイメージヤ測光を適用することも可能で
ある。なお、本システムの撮像部は銀塩フィルム式のも
の、電子撮像素子式のもの等いずれてもよい。
このように構成された本撮像システムのストロボ撮影に
おける露出制御は、まず、最終発光量よりも充分少ない
と思われる光量を発光して、反射率を求める。そして、
ストロボの発光量を、M1距式調先に基づく目標発光光
量と測光式調光に基づく目標発光光量とによるそれぞれ
の撮像システムへの入射光の測光積分対応値の相乗平均
値を最終積分目標値I として算出し、その目標値I6
を満足する光量をストロボ装置3から発光せしめるよう
にして露出制御を行うものである。従って、本撮像シス
テムにおいては、測距式の欠点であった「とび」 「つ
ぶれ」発生か少なくなると同時に、測光式の不具合点で
あった被写体の反射率の影響が反映されないことに対し
ても改善がなされることになる。
次に、上記露出制御について、更に詳しく説明すると、
まず、測距データLを用いた測距式調光に基づく目標発
光光量(ガイドナンバ表示でGNoとする)の1/2を
求め、これを発光中断光量として1次のストロボ発光を
行って一時発光を中断する。なお、この発光のスタート
・ストップ指示はシステムコントローラ1からスタート
信号、また、ストップ信号(1)ラインによってストロ
ボ装置に伝達される。なお、この光量のコントロールは
発光と同時にタイマをスタートさせ、その計時によって
所定量の発光を行うことも可能である。また、上記発光
中断光量をガイドナンバ上で表示するとその値GNsは
、 である。ここでFは絞り値、Lは測距値、ISOはフィ
ルム感度を示す値である。
そして、その発光と同時にシャツタ開とする。
その発光期間中、上記被写体からの反射光のPD4への
入射光は積分され、積分値I8としてA/D変換回路9
を介してシステムコントローラ1に取込まれる。
そして、被写体の反射率比RRは、次式で演算される。
即ち、 RR−2・1871M ・・・・・・・・・(2)とな
る。ここで、反射率比RRは前記標準反射率の18〜2
0%の標準被写体との比較値として表示される値である
。また、INは上記目標発光光量(ガイドナンバ表示G
No)が上記標準被写体にて反射されたシステムへの入
射光jiHM (第2゜8図参照)の標準積分対応値を
示すものである。
また、(2)式で値Isを2倍しているのは上記1次の
発光が1/2されているので、もとの対応値に戻すため
である。
そして、総発光光量対応の最終積分目標値I。
は、上記目標発光光量対応積分値IMと積分値I8の2
倍の値との相乗平均の値とし、r、−47可T] ・・
・・・・・・・(3)によって演算される。続いて、2
次発光を再スタートシ、総発光量の積分値が上記目標値
I6に到達するまでストロボ発光を行う。システムコン
トローラ1から上記目標値IEがD/A変換回路10を
介してコンパレータ8に入力され、そのコンパレータ8
において積分アンプ7の出力である測光積分値と比較さ
れ、上記の目標値到達が検出される。そして、その出力
信号はストップ信号(2)としてストロボ装置3に人力
されストロボの発光を停止する。そして、シャッタを閉
としストロボ撮影を終了する。
次に、上記露出制御によって、各反射率を有する被写体
に対してコントロールされた入射光IレンジR(直線の
範囲)と測光ポイント部の入射光量S (O印)につい
て第2図によって説明する。
但し、第8図と同様に、被写体反射率はサフィックス1
〜5で区別し、サフィックス1側は低反射率、5側は高
反射率の被写体に対応している。
そして、第2図に示されるように、測光ポイントの入射
光量81〜S5は、各被写体の最終積分目標値IEに対
応する値であって、(3)式に示されるように二つの値
2・■8とINの相乗平均値を該当させたものであるか
ら、第8図に示される従来の測距式調光の場合と、測光
式調光の場合の測光ポイント入射光量の対数表示の線図
上の中間位置(中点)の値をとることになる。そして、
全てダイナミックレンジ内の入射光量範囲町〜HH内に
収まる。従って、本撮像ンステムによれば、前述のよう
に「とび」、「つぶれ」がなくなる。更に、同図に示さ
れるように反射率の低いものは暗く、高いものは明るく
撮影されることになる。また、目標値■。を、測距式に
よるデータと測光式によるデータとから求めている二と
から、いずれかの測定値に不具合があっても極端に掛は
離れた目標値で露光が実行される危険性が少ない。
なお、上記発光中断光量、反射率比、最終積分目標値等
はシステムコントローラ1内のメモリに各位をテーブル
の形式で記憶しておき、必要に応じて読み出されるもの
とする。また、上記ストロボ装置3において、その発光
光量を検出するサブセンサを設け、所定の光量、例えば
、前記1次の発光量等の検出を行うようにしてもよい。
次に、本実施例のシステムにおけるストロボ撮影の処理
動作のフローを、第3図のフローチャートによって説明
する。
ステップ5101において測距手段2を介して測距デー
タLをシステムコントローラ1に取込む。
次いで、そのデータに基づいて発光中断光量をガイドナ
ンバ値GNsで算出する((1)式参照、ステップ51
02)。そして、シャッタ装置11を開とすると同時に
、スイッチ6をオフとし、測光手段の積分処理を開始さ
せる。また、撮影リミット時間検出用のタイマ計時をス
タートし、ストロボ装置3より上記ガイドナンバGNs
の発光が開始される(ステップ5103)。上記発光中
断光量、即ち、ガイドナンバGNsの発光が終了した時
点で発光を中断し、サンプルホールドする(ステップS
 104)。
そして、ステップ5105において、上記ガイドナンバ
GNsに基づいた発光による被写体反射光をPD4を介
して取込み、積分した積分値をIsとしてシステムコン
トローラ1に取込む。ステップ5106,107におい
て、被写体の反射率比RRを上記積分値■8と、前記標
準積分値I、とから演算し、続いて、コンパレータ8に
おける比較値となる最終積分目標値IEを算出する。
そして、ステップ5108で発光を再スタートする。
ステップ5109において、前記タイマの計時時間を調
べて、データの不良等の異常により長時間が経過してい
ないかのチエツクを行う。上記異常の場合とは、例えば
、測距データが■近くとなって、目標とする発光光量か
極大になり、いつまで発光しても目標値に到達しないよ
うな場合などがある。そして、所定のリミット時間を超
えている場合はステップ5111にジャンプし、直ちに
シャツタ閉とし本ルーチンを終了する。しかし、リミッ
ト時間内であればステップ5110においてシャツタ閉
になったかどうかのチエツクを行い、シャツタ閉の状態
、即ち、発光光量が目標値に到達して上記コンパレータ
8からの出力がオンになるまでステップ5109に処理
は戻され、露光および発光を継続する。そして上記出力
のオンになった時点でシャッタを閉とし、本ルーチンを
終了する。
上記実施例の撮像システムにおいては、最終積分目標値
IEを積分値■8とINの相乗平均により求めたが、そ
の値は相加平均によって求めることも可能である。この
場合、積分目標値を示す前述の(3)式は次のように改
められる。
I −(2・I8+IM)/2  ・・・・・・(3°
)あるいは、式(3) 、  (3’)の各項に任意の
重み付けを与えてもよい。
また、本実施例において、発光中断光量に対するガイド
ナンバGNsを、測距データLから求められる目標ガイ
ドナンバGNoの1/2の値としたが、この割合は1/
にとすることもできる。但し、kは1以上の値とする。
この場合、発光中断光量のガイドナンバGNsを示す(
1)式1反射率比RRを示す(2)式および積分目標値
I。を示す(3)式は、それぞれ次のように改められる
RR−に−r8/IM    ・=−=(5)1.1l
−7可Tり  ・・・・・・・・・(6)また、本実施
例はストロボ撮影に適用した場合のシステムであるが、
本発明の調光装置はストロボ以外の照明装置を用いた撮
影にも勿論適用することも可能である。
次に、本発明の第2実施例を示す反射率測定装置につい
て説明する。
この反射率測定装置の構成は、第1図に示される前記第
1実施例の撮像システムの構成と略同様とする。但し、
フィルム部あるいは撮像素子等の撮像部は内蔵しないも
のとする。そして、その測定処理動作を第4図のフロー
チャートによって説明する。
まず、ステップ5201において一1距手段2を介して
測距データLをシステムコントローラ1に取込む。次い
で、そのデータに基づいて発光光量をガイドナンバ値G
Nsで算出する(前記(1)式参照、ステップ5202
)。そして、スイッチ6をオフとし測光手段の積分処理
を開始させる。同時にストロボ装置3より上記ガイドナ
ンバGNsの発光が開始される(ステップ520B)。
上記発光光量、即ち、ガイドナンバGNsの発光力終了
した時点で発光を終了し、サンプルホールドする(ステ
ップ5204)。なお、この発光終了に関しては、タイ
マによる時間制御により発光光量のコントロールを行っ
てもよい。
そして、ステップ5205において、上記ガイドナンバ
GNsに基づいた発光による被写体反射光をPD4を介
して取込み、積分した積分値を■sとしてシステムコン
トローラ1に取込む。ステップ5206において、被写
体の反射率比RRを上記積分値■8と、前記標準積分値
IMとから演算する(前記(2)式参照)。そして、本
ルーチンを終了する。
、第5図は、本測定装置の外観の斜視図を示すものであ
る。この図において、内部に測光素子を内蔵する結像レ
ンズ部21で被写体像を取込み、TTLファインダの接
眼部23でその像を観察しながら測定を行うものとする
。また、上方にストロボ発光部22か設けられ、被写体
に向けて測定用の光を照射するものとする。そして、側
面には反射率測定値の表示部24か配設されている。更
に、下方には電池収納室を兼用するグリップ部27゜ス
トラップ28等か配されている。メインスイッチ25は
電源用スイッチで、スイッチ26はM]定開始指示スイ
ッチである。なお、上記表示部24に表示される反射率
は前記フローチャートのステップ5206で求められた
反射率比RRの値に基づいて、標準反射率との対比によ
り算出された被写体の反射率の値とする。
以上述べたように本実施例の反射率測定装置は、従来の
測定装置のように被写体側に測光装置を配する等の作業
は不要となり、離れた場所から、また、非接触状態で反
射率を測定することを可能とするものである。
なお、第1実施例の場合と同様に、前述のフローチャー
トのステップ5202において発光光量を求める場合、
標準目標光量の1/2の値を代入するようにしたか、こ
の値は任意値kを用いて1/にとすることもできる。こ
の場合、ステップ5206の反射率比を求める式の積分
値I8の倍率2も値kに置き換える必要かある。この値
には被写体までの距離等によって選択してもよい。
また、ストロボ光以外の外光によるバイアス光の影響を
除去するため装置内部に外光キャンセル回路等を設け、
測定精度向上を計ることも可能である。これは前記第1
実施例の調光装置に対しても同様に適用できる。
E発明の効果コ 以上述べたように本発明の調光装置は、測距と同時に被
写体からの光量をも測定し、双方のデータに基づいて露
出制御を行うようにしたので、本発明によれば、撮影画
像に「とび」 「つぶれ」等の破綻か極めて少なく、ま
た、反射率の低いものは暗く、高いものは明るく撮影す
ることか自動的に行え、コスト的にも有利であるなど顕
著な効果を有する調光装置を提供することができる。
また、本発明の反射率測定装置は、同様に、被写体の測
距と同時に被写体からの反射光量をも測定し、双方のデ
ータに基づいて反射率を求めるようにしたので、本発明
によれば、被写体から離れた場所から非接触状態で反射
率を測定することができるなど顕著な効果を有する反射
率測定装置を提供する二とかできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1実施例を示す調光装置を内蔵し
た撮像システムのブロック構成図、第2図は、上記第1
図の調光装置による入射光量と撮像出力特性線図並びに
各被写体に対する測光ポイントの入射光量を示す図、 第3図は、上記第1図の撮像システムにおける露出制御
処理のフローチャート、 第4図は、本発明の第2実施例を示す反射率測定装置の
測定処理のフローチャート、 第5図は、上記第4図の反射率測定装置の斜視図、 第6図は、従来の撮像装置における入射光量と撮像出力
特性と撮影による入射光量レンジを示す図、 第7図は、従来の撮像装置におけるストロボ光の反射状
態を示す図、 第8図は、従来の撮像装置における入射光量と撮像出力
特性、および、測距式調光と測光式調光における入射光
量レンジと測光ポイントの光量を示す図である。 1・・・・・・・・システムコントローラ(照射光量認
識手段、露出量算出手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被写体までの距離を測定する測距手段と、被写体
    照明手段と、 該被写体照明手段が被写体に対し照射する光量を認識す
    る照射光量認識手段と、 被写体からの光を測光する測光手段とを有し、前記測距
    手段による測距情報と前記照射光量認識手段による照射
    光量情報と前記測光手段による測光情報とに基づいて所
    要露光量を算出する露光量算出手段の算出結果により被
    写体撮影時の露出を制御することを特徴とする調光装置
  2. (2)被写体の反射率とは無関係に該被写体までの距離
    を測定する測距手段と、 被写体照明手段と該被写体照明手段が被写体に対して照
    射する光量を認識する照射光量認識手段と、 被写体からの光を測光する測光手段とを有し、前記測距
    手段による測距情報と前記照射光量認識手段による照射
    光量情報と前記測光手段による測光情報とに基づいて被
    写体の反射率を算出することを特徴とする反射率測定装
    置。
JP2205977A 1990-08-03 1990-08-03 調光装置および反射率測定装置 Pending JPH0490519A (ja)

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JP2205977A Pending JPH0490519A (ja) 1990-08-03 1990-08-03 調光装置および反射率測定装置

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JP (1) JPH0490519A (ja)

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