JPH02216422A - 露出計 - Google Patents

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】 Ｃ産業上の利用分野コ 本発明は露出計、詳しくは写真撮影時に、被写体＃度を
正確に測光して、適正な露出値を算出する露出計に関す
る。

［従来の技術］ 一般に、被写体からの反射光を測光センサ等で測光して
算゛出される、従来の外光式露出計における露出値は、
被写体の光反射率をほぼ一定と仮定することにより形成
されている。

具体的には、一般の被写体に見られる最も高い反射率９
０％と最も低い反射率３％との幾何平均である１８％付
近の平均反射率を想定して露出値を算出するように設計
されている。

ところで、この平均反射率は、カメラで撮影する風景や
人物やその他の被写体の平均反射率が略１８％であると
いうことであって、個々の被写体における平均反射率は
当然界なるものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、例えば反射率が１８％より低い被写体を外光
式露出計で測光すると、測光値は実際より低輝度を示す
ことになる。そこで、このような被写体を測光して得ら
れた露出値は適正露出に対して露出オーバになってしま
う。また、逆のときは露出アンダーになってしまう。こ
のように従来の露出計は、平均反射率が１８％の被写体
に対してのみ適正な露出値を算出するようになっている
。

つまり、外光式露出計はこのような欠点を有しているた
め、例えばリバーサルフィルムのようにラチチュードの
狭いフィルムを使用するときには、入射光式露出計を用
いて被写体の反射率の影響を受けない測光方式を採用す
ることが多い。しかしながら、この入射光式露出計での
測光は被写体の位置まで行って測光する必要があるから
、カメラの撮影者にとっては大変不便なものである。

そこで、本発明の目的は、上述の問題点を解消し、カメ
ラの撮影者の位置から被写体の輝度をハｊ光しながら、
被写体の平均反射率の如何に拘らず、常に適正露出が得
られる露出計を提供するにある。

［課題を解決するための手段および作１］１］本発明の
露出計は、被写体輝度を測定する測光手段と、被写体の
色度を測定する潤色手段と、上記測定された色度から被
写体の反射率を推定し、基阜反射率との差を上記ハ１光
手段の出力に基づく露出値に対して補正する補正演算手
段と、を具備したことを特徴とするものである。

［実　施　例ｊ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。先づ
、本発明の詳細な説明するに先立って、第２図を用いて
光の分光感度分布を説明する。

第２図は、ＣＩＥ２度視野ＸＹＺ表色系におけるスペク
トル刺激値マ（λ）、ｙ（λ）、７（λ）の分光感度分
布を示す特性線図で、縦軸に示す刺激値を横軸に示す波
長λに対してプロットした図である。図において、変則
的な双峰山形を呈し最も長い波長領域にピークを有する
曲線Ω１はスペクトル刺激値マ（λ）の、中間の波長領
域にピークを有する単峰山形曲線ＩＩ２はスペクトル刺
激値ｙ（λ）の、最も短い波長領域にピークを有する曲
線ｆＩ３はスペクトル刺激値ｉ（λ）の、それぞれの分
光感度分布を表わしている。図から明らかなように、こ
れらの３曲線Ｎ１．Ｒ２，Ｎ３のうちの曲線ｉ１２は、
人間の眼の標準的な分光感度分布と略合致していること
が解かる。

次に、本発明の第１実施例を第１図と第３図を用いて、
以下詳細に説明する。第１図は、本発明の第１実施例を
示す露出計の構成ブロック系統図である。図において、
符号１１．２１．３１は波長選択性フィルタ（以下、フ
ィルタ出略記する）、１２．２２．３２は潤色用受光素
子（以下、受光素子と略記する）である。このフィルタ
１１と受光素子１２との組合わせにより上記第２図で説
明したスペクトル刺厳値マ（λ）の、フィルタ２１と受
光索子２２との組合わせによりスペクトル刺激値ｙ（λ
）の、フィルタ３１と受光素Ｔ３２との組合わせにより
スペクトル刺激Ｅｆ１ｚ　（λ）の、それぞれの分光感
度分布が得られるようになっている。

上記受光素子１２，２２．３２は、各受光素子から出力
された光電流信号を光電変換して電圧信号Ｖ１．Ｖ２．
Ｖ３に変換する光電変換回路１３゜２３．３３を介して
サンプルホールド回路１４゜２４．３４にそれぞれ接続
されている。このサンプルホールド回路１４，２４．３
４は、上記スペクトル刺激値マ（λ）、ｙ（λ）、ｉ（
λ）、をそれぞれサンプルホールドし、その得られたザ
ンプルホールド信号ＳＸ、Ｓｙ、Ｓｚを選択する選択ス
ッチ１５，２５．３５をそれぞれ介し、アナログ値をデ
ィジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路１に接続されてい
る。

上記Ａ／Ｄ変換回路１と、色度と反射率の相関情報が記
憶されたメモリ部２とに接続され、露出値を内蔵のＣＰ
Ｕで演算する演算部３は、自動露出における露出を制御
する露出制御部４と、露出値をディジタル表示する露出
値表示部５とに接続されている。

そして、このように構成された第１実施例に示す露出計
を、−眼レフレックスカメラに適用した場合における、
測光、測色用素子のカメラへの取付けの一例を第３図に
示す。図において、符号５１は撮影レンズ、５２は可動
反射ミラーで中心部５３がハーフミラ−になっている。

符号５４はサブミラーでカメラ底部に配設されたハ１光
、測色用素子群５５に被写体からの光を入射させる役目
をする。また符号５７は焦点板、符号５６はペンタプリ
ズムで両者は上記可動反射ミラー５２と共にファインダ
光学系を構成している。このカメラにおいては、撮影レ
ンズ５１を透過した被写体光の一部は、可動反射ミラー
５２の中心部に設けられたハーフミラ−５３を透過し、
上記反射ミラー５２の背面に設けられたサブミラー５４
で反射され、カメラの底部に配置された測光、測色用素
子群５５の受光面上に結像される。この１Ｎ光、測色用
素子群５５は、上記第１図に示したフィルタ１１．２１
．３１と受光素子１２，２２．３２が適宜配置されて形
成されている。

一方、上記可動反射ミラー５２で反射され、図において
上方に配置されたファインダ光学系に向う被写体光は、
焦点板５７を介しペンタプリズム５６に入射され、図示
しないファインダ接眼部に至るようになっている。

次に、このように構成された本発明の第１実施例の動作
を説明する。上記第３図に示す撮影レンズ５１を透過し
た被写体光の一部が、ハーフミラ−５３，サブミラー５
４を介してフィルタ１１゜２１．３１および受光素子１
２．２２．３２　（何れも上記第１図参照）からなる測
光、　ＡｐＪ色用歯用素子群５５射されると、被写体光
はフィルタ１１゜２１．３１でスペクトル刺激値マ（λ
）、ｙ（λ）ｉ（λ）成分に分光されるから、受光素子
１２゜２２．３２から出力され光電変換回路１３．２３
゜３３で光電変換された電圧信号は、上記スペクトル刺
激値マ（λ）、Ｖ（λ）、ｉ（λ）成分に対応した信号
となる。

ところで、本来、測光用受光素子と測色用受光素子は別
々に設けられるものである。しかし、この第１実施例に
おいては、前記第２図で説明したようにＣＩＥ２度視野
ＸＹＺ表色系に基づき潤色を行なっている。そこで、前
記第２図の曲線ｇ２で示されるスペクトル刺激値ｙ（λ
）の分光感度分布が人間の眼の標準的な分光感度分布と
殆んど同じであるため、上記表色系の７（λ）成分に対
応したフィルタ２１と受光素子２２の組合わせより得ら
れる潤色用光電変換出力をそのまま７１Ｐ１光用として
用いることとする。またフィルタ１１と受光素子１２の
、フィルタ３１と受光素子３２の、それぞれの組合わせ
により得られる測色用光電変換出力は、上記表色系のｘ
、　　ｚ成分に対応することは上述のとおりである。

光電変換回路１３．２３．３３を介してサンプルホール
ド回路１４，２４．３４から出力されたサンプルホール
ド信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚは、選択スイッチ１５，２５．
３５で順次切換えられ、Ａ／Ｄ変換回路１でＡ／Ｄ変換
され、演算部３に取り込まれる。

演算部３は、その内部に格納されたＣＰＵにより測光値
として前記表色系のｙ成分に対応したサンプルホールド
信号ＳｙのＡ／Ｄ変換値により露出値を算出する。また
潤色値さして、前記表色系のＸ＊　　Ｙ＊　　Ｚ成分に
対応したサンプルホールド信号Ｓｘ、Ｓｙ、ＳｚのＡ／
Ｄ変換値に基づいて色度値をＸ＊　　Ｙ、ｚとして算出
する。ここで算出された色度値ｘｒ　　’ｊ＋　　Ｚに
対応するメモリ部２のメモリ情報から露出補正データを
参照または演算し、補正された露出値を算出する。

演算部３で演算された捕正済露出量に基づいて露出制御
部４により自動露出が行なわれ、露出表示部５にその露
出値が表示される。

次に、上記演算部３に格納されたＣＰＵによる露出演算
を第４図に示すフローチャートに基づいて更に詳細に説
明する。先づ、第４図のフロートチャート中で用いられ
る各定数をステップ毎の説明に先立って以下に纏めて説
明する。

上記第１図に示すＡ／Ｄ変換回路１から演算部３に取込
まれるデータは、受光素子１２．２２゜３２の光電流に
比例した電圧信号Ｖ１．Ｖ２゜ｖ３であり、その電圧値
も同じ符号を用いてそれぞれｖｌ、ｖ２．ｖ３とおく。

露出値Ｅｖは被写体反射率を１８％とみなした補正前の
露出値、Ｅ’Ｖは補正後の露出値とする。また、町は露
出値を下記（１）式に示す演算式で算出する場合に正し
い値になるように定められた定数であり、Ｋ１゜Ｋ２．
に３は色度ＸＩＹを正しく算出するため、等エネルギー
白色＋３１定時に Ｋｔ　Ｖｌ””Ｋ２　Ｖ２　”Ｋａ　Ｖａとなるように
定められた定数である。そして、これらの定数ＫＥ　、
　Ｋ１．に２　、Ｋａは上記メモリ部２に格納するよう
になっている。

演算が開始されると、まず、ステップＳ１において、上
記定数ＫＥ、に、、に２．に３をメモリ部２から読出す
。そして、ステップＳ２に進んで、上記電圧信号Ｖｔ　
、Ｖ２　、ＶａをＡ／Ｄ変換回路１から読み込む。次に
ステップＳ３では、露出値Ｅｖを下式により演算して算
出する。

Ｅ　ｖ−１３ｏｇ２ＫＥ　Ｖ２　−・−・・（１）ステ
ップＳ４においては、色度値Ｘ＋３／を下式により計算
して算出する。

ＫｌＶ。

ステップＳ５においては、上記ステップＳ４で求めた色
度値ｘ、ｙに対応する推定反射率に基づく露出補正値Δ
Ｅをメモリ部２から読み出す。そして、ステップＳ６に
進んで、補正露出値Ｅ’ｖを次式により算出する。

Ｅ　’ｖ＝　Ｅ　ｖ＋ΔＥｖ こうして得られた補正露出値Ｅ’ｖをステップＳ７で露
出値表示部５に表示し、ステップＳ８に進んで補正露出
値Ｅ’ｖに基づき露出制御部４を動作させる。

次にこのような露出補正が行なわれる背景を第５〜７図
を用いて説明する。

第５図は、色度座標ｘ、ｙの直交座標系による色度図で
ある。色度は通常その成分値Ｘ＋　　ｙｌ　　ｚにより
表わされるが、この各成分Ｘ＋　　！／＋　　ｚの間に
は ｘ＋ｙ＋ｚ−Ｌ、０ の関係があるので、任意の２変数、例えばＸとｙが定ま
れば自然界に存在するすべての色を表わすことができる
。そこで、色度図では通常横軸にＸを縦軸にｙをそれぞ
れとった色度座標ｘ、ｙの直交座標系により色度を表わ
すようになっている。

上記第５図に示す色度図上にはメモリ部２にメモリされ
る色度と被写体反射率に基づく補正値の分布が示されて
いる。図において実線ｆ！４で囲まれた範囲内が実在す
る色の存在する領域であり、その領域の周辺にいくほど
その色の鮮かさ、即ち日本工業規格Ｚ・８７ゼ１「三属
性による色の表示方法」に用いられる彩度が高くなるこ
とを示し、逆に （ｘ、　　Ｖ、　　ｚ）　　−＜０．３３．　　Ｏ４０
，０，３３）付近を中心とする中央部は、無彩色になる
。

この第１実施例においては、第５図の中央付近の低彩度
部と赤、黄緑系４１の領域は補正値ゼロ、つまり何等の
補正もしないこととし、黄色付近のグラフ周辺部、即ち
高彩度部４２の領域は露出量を＋１．５Ｅｖだけ多くす
るプラス補正を行なうこととし、また緑青紫色付近の高
彩度部４３の領域は露出量をり、５Ｅｖだけ減少するマ
イナイ補正を行なうことにしている。このような露出補
正の根拠を第６図を用いて次に説明する。

第６図は、上記第５図と同じ色度図上に被写体反射率は
１８％だがそれぞれ異なる色度の多数の色紙を太陽光下
で測定した結果を示す線図である。

図から明らかなように、色紙の色度に応じて、実線Ω４
内の士、−１０のような分布が得られた。

ここに＋は１８％反射率の物体に対し、＋０．５Ｅｖ分
以上の値を示すものの色度点であり、−は１８％反射率
の物体に対し、−０，５Ｅｖ分以下の値を示すものの色
度点であり、０は１８％反射率の物体に対し、−〇、４
〜＋〇、４Ｅｖの直を示すものの色度点である。つまり
、色紙の色度に応じ上記のように補正すべき傾向が表わ
れており、この傾向は布や塗装された金属にも概ね当て
嵌まっている。

更に、第７図に示す日本工業規格２８７２１「三属性に
よる色の表示方法」の付表から作成した明度と彩度の相
関を示す線図からも明らかなように、黄緑色系に対応す
る曲線ｇ５は反射率が高く、青紫色系に対応する曲線Ω
６は反射率が低く、赤色系に対応する曲線ｇ７はニュー
トラルであることが、彩度の高い部分ではより高く確立
で言えるような分布になっている。

即ち、上述の第１実施例による露出計は、人間の眼の標
準的な分光感度に略等しい分光感度を有する測光用光電
変換部としての受光素子２２と、被写体からの光をフィ
ルタ１１．２１．３１により基本色成分に分解すると共
に、上記基本色成分の光を光電変換する１１−１色用光
電変換部としての受光素子１２，２２．３２と、色度と
反射率の相関に関する情報を記憶するメモリ部２と、上
記？ｉ−」受用光電変換部の出力および上記メモリ部の
情報から被写体の反射率を推定し、かつ上記測光用光電
変換部から求められる露出量を上記推定反射率に基づい
て補正する演算部３とを備えている。

そこで、この第１実施例によれば、低彩度の被写体に対
しては従来と同等の露出量算出や自動露出が可能で、高
彩度の被写体、例えば鮮明な黄色の花や塗装面等を撮影
する場合はプラス補正するので、従来のように露出アン
ダーになることがなく、逆に鮮明な青紫色の服や塗装面
等を撮影する場合はマイナス補正するので、従来のよう
に露出オーバーにならず、何れの場合も適正露出が得ら
れることになる。

第８図は、本発明の第２実施例を示す露出計の要部の光
路図である。上記第１実施例においては、ＣＩＥ２度視
野ＸＹｚ表色系のｙ（λ）成分に対応した分光感度分布
が人間の眼の標準的な分光感度分布と路間じなので、こ
の潤色用のｙ（λ）成分を測光用に兼用し、これによっ
てｎ１光用受光素子を省略していたが、この第２実施例
ではＡＩＪ色用受用受光素子離して測光用受光素子を別
に設けることとしている。

図においてプリズム７１と受光素子列７２によって測色
部が構成されている。また、符号７３はハーフミラ−１
７４は測光用の受光素子である。

被写体光は、ハーフミラ−７３でプリズム７１の方向と
ｍ１光用受光索子７４の方向とに分けられる。

プリズム７１を通過した光は単色光毎に分離されて受光
素子列７２に入射する。上記、１１１１光用受光素子７
４とΔＦ１色用受用受光素子列７２射した光は、それぞ
れ光電変換され、上記第１実施例と同様にＡ／Ｄ変換さ
れた後、メモリ部２（第１図参照）のメモリ情報をもと
に適正露出を算出して露出表示を行なう。

このような構成の第２実施例によれば、単色光の光電変
換出力が得られるため、演算部で演算することにより、
ＣＩＥ２度視野ＸＹｚ表色系ばかりでなく、任意の表色
法に基づいて色を判別し、色度と反射率の相関を用いた
露出補正が可能となる。

第９図は、本発明のＴ１３実施例を示す露出計の要部の
光路図である。この第３実施例が上記第２実施例と大き
く異なる点は、被写体光を単色光に分離するのにプリズ
ムに代えて回折格子を使用した点で、回折格子８１と受
光素子列８２によって測光・測色部が構成されている。

即ち、この第３実施例では、被写体光は回折格子８１に
よって単波長毎に分解され、受光素子列８２に入射する
。この受光素子列８２の光電変換出力を演算することに
より、前記Δ−１光出力の他、任意の表色法に基づいた
潤色が可能で、上記測光・１１色出力および色度と反射
率の相関に関するメモリ情報に基づいて、補正された露
出値を算出することができる。

なお、上記各実施例の他にも、受光素子としてビデオカ
メラ等に用いられるカラーフィルタ付のＣＣＤエリアセ
ンサを用い、ビデオ信号に基づいて色度を測定して露出
補正に用いることも可能である。また、光電変換出力は
対数圧縮して処理してもよく、Ａ／Ｄ変換回路も各受光
素子にそれぞれ専用のものを付与してもよいこと勿論で
ある。

更に、被写体が予じめ限定されている場合や、光源その
他の条件が予じめ確定している場合には、補正用メモリ
情報をその条件に合わせて専用に用意すれば、かなり細
かい露出の補正も可能となることは言うまでもない、 ［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、従来のように被写体
の反射率を一様に１８％とすることなく、被写体からの
光を基本色成分に分解し、色度を測定してメモリに記憶
した色度と被写体反射率との関係から露出値を補正する
ようにしたので、常に適正露出値を出力することができ
るという顕著な効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す露出計の構成ブロ
ック図、 第２図は、ＣＩＥ２度視野ＸＹＺ表色系におけるスペク
トル刺激値又（λ）、ｙ（λ）、ｉ（λ）の分光感度分
布を示す特性線図、 第３図は、上記第１図に示す露出計を一眼レフレックス
カメラに適用した場合における＃ＴＰ１光、潤光用潤色
用受光素子ラへの取付けの一例を示す要部配置図、 第４図は、上記第１図における演算部での露出演算を示
すフローチャート、 第５図と第６図は、色度座標ｘ、　　ｙの直交座標系に
よる色度図で、第５図はこの色度図上に併記された色度
と被写体反射率とに基づく補正値の、第６図は異なる色
度の多数の色紙の太陽光下における補正値の、それぞれ
の分布を示す線図、第７図は、明度と彩度との相関を示
す特性線図、第８図は、本発明の第２実施例を示す露出
計の要部の光路図、 第９図は、本発明の第３実施例を示す露出計の要部の光
路図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体輝度を測定する測光手段と、 被写体の色度を測定する測色手段と、 上記測定された色度から被写体の反射率を推定し、基準
   反射率との差を上記測光手段の出力に基づく露出値に対
   して補正する補正演算手段と、を具備したことを特徴と
   する露出計。
2. （２）上記測色手段は上記測光手段を兼用しており、測
   色手段の出力の一部より被写体輝度を求めることを特徴
   とする請求項１記載の露出計。