JPH06258694A

JPH06258694A - 色温度計を備えたカメラシステム

Info

Publication number: JPH06258694A
Application number: JP5043035A
Authority: JP
Inventors: 忠雄 ▲高▼木; Tadao Takagi
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】カメラシステムが適切な色温度変換用フィル
タの種類を推奨表示して、色温度に関する知識が浅い撮
影者にも的確な選択を可能にする、カメラシステムを提
供することを目的としている。【構成】被写界を照明する光源の色温度を計測する色
温度計測手段と、色温度計測手段の出力に基づいて推奨
すべきフィルタの種類を決定する決定手段と、該決定手
段の出力を表示する表示手段と、を有する様にカメラシ
ステムを構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は色温度計を備えたカメラ
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、撮影レンズ等に装着する色温度変
更用フィルタの選択は、撮影者によって行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、色温度に関す
る知識が浅い撮影者にとっては、色温度変換用フィルタ
を的確に選択できないという問題点があった。そこで本
発明では、カメラシステムが適切な色温度変換用フィル
タの種類を推奨表示して、色温度に関する知識が浅い撮
影者にも的確な選択を可能にする、カメラシステムを提
供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、被写界を照明する光源の色温度を計測する
色温度計測手段と、色温度計測手段の出力に基づいて推
奨すべきフィルタの種類を決定する決定手段と、該決定
手段の出力を表示する表示手段と、を有する様にカメラ
システムを構成した。

【０００５】

【作用】本発明においては、カメラ内に設けられた色温
度計測手段が被写界を照明する光源の色温度を計測し、
その出力に基づいて推奨すべきフィルタの種類を決定し
て表示する様にカメラシステムを構成したので、色温度
に関する知識が浅い撮影者にも、適切な色温度変換用フ
ィルタを選択することが可能となる。

【０００６】

【実施例】図１は、本発明によるカメラの断面図であ
る。被写界からの光束は、撮影レンズ鏡筒２内の撮影レ
ンズ３と絞り４とを通過し、カメラボディ１のメインミ
ラー５（点線状態）で反射され、スクリーン６、ペンタ
プリズム７、接眼レンズ８を通過して、撮影者の眼に到
達する。

【０００７】また、光束の一部は、ペンタプリズム７か
らプリズム９、集光レンズ１０を通過して、測光素子１
１に達する。測光素子１１は、ビデオカメラ等に用いら
れるカラーの２次元ＣＣＤで、図４に示す様に被写界を
横２３×縦１５の３４５領域に分割して輝度を測光する
と共に、図５に示す様に各領域で各々Ｒ・Ｇ・Ｂの３色
を測色できる様な構造になっている。

【０００８】レンズ内ＲＯＭ１２は、撮影レンズ３の位
置から得られる撮影距離情報Ｘと、絞り４の絞り値情報
等のレンズデータとを、カメラボディ１に通信する。姿
勢検知装置１３は、カメラボディ１の姿勢を検知する。
測光素子１７は、閃光装置が使用された時に調光用に用
いられる閃光測光用の素子である。閃光装置から発光さ
れた光束は、被写界で反射され、撮影レンズ３と絞り４
とシャッタ１４とを通過し、フィルム面１５で反射さ
れ、閃光測光用の集光レンズ１６を通過して、閃光測光
用の測光素子１７に達する。

【０００９】測光素子１９は、レンズ内にＲＯＭを有し
ない、情報格納量の少ないレンズが装着された時に、測
光素子１１に代わって用いられる測光用の素子である。
ペンタプリズム７を通過した光束は、集光レンズ１８を
通過して、測光素子１９に達する。図２は、測光素子１
１及び１９の配置の第１実施例を示した図である。図
は、接眼レンズ８側からペンタプリズム７を見たもの
で、配置の説明を第１目的とする為、素子の向き等は図
１と若干異なって描かれている。測光素子１１が接眼レ
ンズ８の上方の光束を用いて測光するのに対し、測光素
子１９は接眼レンズの左右両側の光束を用いて測光して
いる。測光は中央部とその周辺４領域の計５領域に分割
して行うもので、中央部については左右の一対の素子を
測光領域上で重ね合わせ、出力を合成して中央部の出力
としている。

【００１０】図３は、測光素子１１及び１９の配置の第
２実施例を示した図である。図は、接眼レンズ８側から
ペンタプリズム７を見たもので、配置の説明を第１目的
とする為、素子の向き等は図１と若干異なって描かれて
いる。測光素子１１が接眼レンズ８の上方の光束を用い
て測光するのに対し、測光素子１９は接眼レンズの左側
の光束を用いて測光している。測光は領域分割せずに単
一領域で行っている。

【００１１】図４は、画面内の輝度を測光する際の分割
パターンの図である。測光素子１１は、集光レンズ１０
を介してスクリーン６の被写界像の輝度を、図の様に分
割して測光する。分割パターンは、横２３×縦１５の３
４５分割である。各領域のアドレスは、カメラボディ１
を横位置に構えた状態で、地の左側を（１，１）、天の
右側を（２３，１５）とする。

【００１２】図５は、測光素子１１の各光電変換素子上
に置かれたカラーフィルタの配置を示す図である。図４
で説明した３４５個の分割領域上は、それぞれ図５の様
なＲ・Ｇ・Ｂの３色フィルタとその下に設けられた３個
の受光素子とから構成され、これにより３原色に分解し
て測光できる様な構造になっている。

【００１３】なお３色のフィルタは、Ｒ・Ｇ・Ｂの原色
でなく、補色でも問題ない。図６は、測光素子１１の構
造を示す図である。光電変換素子（フォトダイオード）
１１ａは横方向に６９列、縦方向に１５列ある。横方向
の各列の下にはシフトレジスタ（Ｈレジスタと呼ぶ）１
１ｂがあり、光電変換素子１１ａで光電変換されて発生
した電荷は、不図示の蓄積部で所定時間蓄積され、その
後に一度にＨレジスタに移される。Ｈレジスタはクロッ
クパルスに従って電荷を順次左方向へ転送していく。Ｈ
レジスタの左端にはＶレジスタ１１ｃがあり、各Ｈレジ
スタ１１ｂから転送されてきた電荷を上方向に転送し、
不図示のフローティング・ディフュージョンで電圧に変
換し、その後増幅器に出力する。

【００１４】光学的黒部（オプティカル・ブラック：Ｏ
ＰＢ）１１ｄは、光電変換素子１１ａの表面を遮光した
もので、そこからは暗信号が出力される。遮光部以外は
上述と同構造で、読み出し方法も同様である。この暗信
号は、その量を光電変換素子１１ａの出力から減ずるこ
とにで暗信号分の補正が行われる。一部の光電変換素子
１１ａに所定量を越えた高い輝度の光束が入射すると、
そこでオーバーフローが発生し、Ｈレジスタを介して高
い輝度の光束が入射した素子を含む横列の、他の出力に
影響を及ぼすことになる。さらにそのオーバーフローの
量が多い場合には、ＨレジスタからＶレジスタを通って
別のＨレジスタにまで影響が及ぶこともある。

【００１５】別の光学的黒部（オプティカル・ブラッ
ク：ＯＰＢ）１１ｅ、１１ｆも、表面を遮光したもの
で、１１ｅの列と１１ｆの列には互いに異なる所定量の
電荷が電荷入力部１１ｇからそれぞれ入力される。これ
らの列の出力からは、素子の温度に応じた出力が得られ
るので、測光素子１１からの測光出力を増幅する不図示
の増幅回路をも含めた温度による出力変動の補正を行う
ことができる。１１ｅと１１ｆの２列あるのは、変動補
正をレベルのオフセット補正のみならず傾きのγ補正も
可能にする為である。

【００１６】図７は、本発明のブロック図である。測光
素子１１の出力ＬＶ(m,n) は、一方では公知の輝度情報
換算装置２１で輝度値ＢＶ(m,n) に換算されてＣＰＵ２
３に入力され、また他方では公知の色温度情報換算装置
２２で色温度ＣＴに換算されてＣＰＵ２３に入力され
る。なお、公知の色温度情報換算装置２２の内容は、図
８〜図１０で後述する。

【００１７】測光素子１９の出力ＣＶ(n) は、公知の輝
度情報換算装置２７で輝度値ＤＶ(n) に換算されてＣＰ
Ｕ２３に入力される。姿勢検知装置１３は、カメラボデ
ィ１の姿勢を検知して、その結果をＣＰＵ２３に入力す
る。姿勢検知の結果は具体的には、横位置・ペンタプリ
ズム７が右側に来る縦位置・ペンタプリズム７が左側に
来る縦位置の３姿勢に類別される。

【００１８】撮影レンズ鏡筒２からは、撮影レンズ３の
位置から得られる撮影距離情報Ｘと、絞り４の絞り値情
報等のレンズデータとを、カメラボディ１内のＣＰＵ２
３に入力する。ＣＰＵ２３は、入力された上記の情報に
基づき最適な露出値ＢＶans を算出し、表示制御装置２
５を介して表示装置２６に表示する。最適露出値ＢＶan
s を算出は、本発明に直接関係しないので、省略する。

【００１９】その後、不図示のレリーズ釦が押されるこ
とにより、露出制御装置２４はシャッタ１４と絞り４を
駆動して、算出された露出値ＢＶans に制御する。焦点
検出装置４１〜４２は、画面の左・中央・右に相当する
位置で焦点検出を行う。公知の焦点検出光学系４１で検
出された焦点情報は、公知の焦点検出回路４２で処理さ
れた後、ＣＰＵ２３に送られ、そこで焦点位置が演算さ
れる。そして、撮影レンズ鏡筒２内に設けられた駆動装
置４５で撮影レンズ３を駆動して、焦点整合を行う。

【００２０】露出・色温度切り換え操作装置４３は、撮
影者によって操作される装置で、カメラを露出計と色温
度計とのいずれかに切り換える為のものである。測光モ
ード切り換え装置４４は、撮影者によって操作される装
置で、露出や色温度を計測する測光領域を切り換える為
の装置である。『スポット』を選択すると、画面の中央
のφ３程度の領域が測光対象に設定される。『中央重
点』を選択すると、画面の中央のφ１２程度の領域が測
光対象に設定される。『マルチ』を選択すると、全画面
の３４５領域が測光対象に設定される。例えば、露出・
色温度切り換え操作装置４３で『露出』を選択し、測光
モード切り換え装置４４で『スポット』を選択すると、
中央のφ３程度の領域で測光され、その値に基づいた露
出値が表示される。また、例えば露出・色温度切り換え
操作装置４３で『色温度』を選択し、測光モード切り換
え装置４４で『中央重点』を選択すると、中央のφ１２
程度の領域で測光され、その値に基づいた色温度が演算
されて表示される。

【００２１】電子システム手帳４６は、ＣＰＵ４７、表
示装置４８、不図示のキー入力装置や記憶装置等から構
成される。ＣＰＵ４７はカメラ１内のＣＰＵ２３と通信
可能で、色温度換算装置２２で計測された色温度を、Ｃ
ＰＵ２３を介して読み込み、その値に基づいて推奨すべ
き色温度変換フィルタの種類を決定する。そして表示装
置４８で、推奨すべき色温度変換フィルタの種類を表示
する。推奨すべき色温度変換フィルタの種類の決定に関
しては、図１３で後述する。

【００２２】図８〜図１０は、図７の色温度情報換算装
置２２の原理説明のための図である。

【００２３】図８は、図５の３色の分光感度特性で、横
軸が波長、縦軸が感度を表している。赤の感度はＲ
（λ）、緑の感度はＧ（λ）、青の感度はＢ（λ）で表
してある。このＲ（λ）、Ｇ（λ）、Ｂ（λ）の感度を
もつ受光部からの出力を、それぞれＸ、Ｙ、Ｚとする
と、色度座標ｘｙは次式により求まる。

【００２４】

【数１】

【００２５】図９は、ｘｙ色度図である。全ての色はこ
の馬蹄形の内側もしくは線上に位置し、前式から求めら
れたｘｙの値から、その領域の色が求められる。図１０
は、完全放射体軌跡と等色温度線とを表す図である。前
式から求められたｘｙの値から、どの等色温度線に乗る
かみて、色温度が求まる。本発明では、１０３５の３分
の１、すなわち３４５領域に対応した３４５個の色温度
が、色温度情報換算装置２２から求まる。

【００２６】露出・色温度切り換え操作装置４３で『色
温度』が選択されている時、測光モード切り換え装置４
４で『スポット』が選択されると、画面中央のφ３程度
の領域の各色温度の加算平均を色温度として出力する。
測光モード切り換え装置４４で『中央重点』が選択され
ると、画面中央のφ１２程度の領域の各色温度の加算平
均を色温度として出力する。測光モード切り換え装置４
４で『マルチ』が選択されると、３４５領域の各色温度
の加算平均を色温度として出力する。

【００２７】図１１〜図１２は、色温度を算出する第２
実施例で、その詳細は本出願人による特開昭５８−８６
５０４に開示してある。第１実施例が露出演算用の測光
素子１１を兼用して色温度を計測したのに対し、第２実
施例は色温度計測用の測光系（３１〜３５）を、露出演
算用の測光素子とは別に設けたところに特徴がある。色
温度計測用の測光系（３１〜３５）の詳細は、図１１で
後述する。色温度計測用の測光系（３１〜３５）の配置
は、例えば第３図の接眼レンズの右側、すなわち測光素
子１９が置かれていない側に設けることが考えられる。

【００２８】また、第２実施例では、測光対象領域は測
光モード切り換え装置４４には連動せずに一定で、前記
『スポット』に相当している。図１１は、色温度計測用
の測光系（３１〜３５）の詳細を説明する図である。集
光レンズ３１の後方には、可視透過特性及び赤外反射特
性を有する波長選択ミラー３２を設け、可視部を主に含
む光を受光部３３で受光し、赤外部を主に含む光を受光
部３４で受光する構成になっている。また、この測光系
ではさらに可視光だけを透過させるフィルター３５を設
け、露出測定も同時に行うことが可能になっている。

【００２９】図１２は、色温度算出の回路構成を示して
いる。図１１の端子３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂを
介してこの図１２の装置に接続されている。可視部を主
に含む光によって受光部３３に発生した光電流は、演算
増幅器５１により対数変換されてＶｖなる電圧に変換さ
れる。赤外部を主に含む光によって受光部３４に発生し
た光電流は、演算増幅器５２により対数変換されてＶｉ
なる電圧に変換される。差動増幅器５３は適当なオフセ
ット電圧Ｖｒにのせて『色温度に関する量』

【００３０】

【数２】

【００３１】を出力する。図１３は、電子システム手帳
４６のＣＰＵ４７のアルゴリズムを示す図である。ステ
ップＳ１では、色温度換算装置２２で計測された色温度
ＣＴを、ＣＰＵ２３を介して読み込む。

【００３２】ステップＳ２では、読み込んだ色温度ＣＴ
が６５００Ｋよりも高い（大きい）か否かを判断し、高
い場合はステップＳ３に、そうでない場合はステップＳ
４に進む。ステップＳ３は、色温度が高い場合で、一般
に晴天の日陰、曇天や雨天等の時が多く、画面全体が青
っぽく写ってしまう。そこで、色温度を下げ、青味を除
いて正しい色調に補正してくれる様な色温度変換フィル
タ『Ａ１２』を推奨表示する。色温度変換フィルタ『Ａ
１２』の分光透過率特性は、図１４に示すとおりであ
る。

【００３３】撮影者は、この推奨表示に従い、色温度変
換フィルタ『Ａ１２』を撮影レンズ２に装着すればよ
い。ステップＳ４では、読み込んだ色温度ＣＴが４００
０Ｋよりも低い（小さい）か否かを判断し、低い場合は
ステップＳ５に、そうでない場合はステップＳ６に進
む。

【００３４】ステップＳ５は、色温度が低い場合で、一
般に早朝や夕方の時が多く、画面全体が赤っぽく写って
しまう。そこで、色温度を上げ、赤味を除いて正しい色
調に補正してくれる様な色温度変換フィルタ『Ｂ１２』
を推奨表示する。色温度変換フィルタ『Ｂ１２』の分光
透過率特性は、図１４に示すとおりである。また、推奨
表示は、電子システム手帳４６の表示装置４８で表示さ
れる。図１５は、色温度変換フィルタ『Ｂ１２』を推奨
している場合の表示例である。

【００３５】ステップＳ６は、上記条件に合致しなかっ
た場合で、色温度変換フィルタの使用の必要がない場
合、もしくはカメラシステムとして判断できない場合等
で、『？』を表示する。なお、『Ａ１２』や『Ｂ１２』
は、カメラ製造会社等が販売する色温度変換フィルタの
種類に付けられた名称である。

【００３６】本実施例においては、外部機器として電子
システム手帳を例に用いたが、パソコン等であっても同
様であることは明らかである。また、色温度変換フィル
タの種類として２種類挙げて説明したが、種類はこれに
限定されるものではない。さらに、推奨表示を外部機器
で行う様にしたが、カメラ１内の表示装置２６に表示し
ても差し支えない。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、カメラ内
に設けられた色温度計測装置が被写界を照明する光源の
色温度を計測し、その出力に基づいて推奨すべきフィル
タの種類を決定して表示する様にカメラシステムを構成
したので、色温度に関する知識が浅い撮影者にも、適切
な色温度変換用フィルタを選択することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカメラの断面図を示す図である。

【図２】本発明の測光素子の配置の第１実施例である。

【図３】本発明の測光素子の配置の第２実施例である。

【図４】本発明の画面内の輝度を測光する際の分割パタ
ーンを示す図である。

【図５】本発明の測光素子１１の受光部の形状を示す図
である。

【図６】本発明の測光素子１１の構造を示す図である。

【図７】本発明のブロック図である。

【図８】３色の分光感度特性を示す図である。

【図９】ｘｙ色度図である。

【図１０】完全放射体軌跡と等色温度線とを示す図であ
る。

【図１１】色温度計測用の測光系の詳細を説明する図で
ある。

【図１２】色温度算出の回路構成を示す図である。

【図１３】電子システム手帳のアルゴリズムを示す図で
ある。

【図１４】フィルタの分光透過率を示す図である。

【図１５】電子システム手帳の表示を示す図である。

【符号の説明】

１カメラボディ２撮影レンズ鏡筒１１測光素子２１輝度情報換算装置２２色温度情報換算装置２３ＣＰＵ２４露出制御装置４６電子システム手帳４７ＣＰＵ４８表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写界を照明する光源の色温度を計測す
る色温度計測手段と、該色温度計測手段の出力に基づいて推奨すべきフィルタ
の種類を決定する決定手段と、該決定手段の出力を表示する表示手段と、を有すること
を特徴とする色温度計を備えたカメラシステム。
【請求項２】前記色温度計測手段はカメラ内部に設け
られ、前記表示手段は該カメラと通信可能な外部機器に
設けられていることを特徴とする請求項１記載の色温度
計を備えたカメラシステム。
【請求項３】前記外部機器は電子システム手帳である
ことを特徴とする請求項２記載の色温度計を備えたカメ
ラシステム。