JPH02253124A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、露出計に係り、詳しくは写真撮影時に被写体
輝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などで７１１
１１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、被写体の光反射率がほぼ一定と仮定することによ
り算出されている。

具体的には、一般の被写体にみ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ほぼ１８％付近で
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、たとえば反射率が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プになってしまう。こ
のように、従来の外光式露出計は、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。

すなイつち、外光式露出計は、このような欠点を有して
いるので、たと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、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かあ
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。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、
カメラの撮影者の位置から被写体の輝度を４１１光しな
から、被写体の平均反射率の如何に拘らず、常に適正露
出か得られる露出計を提供することを目的とする。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明の露出計は、被写体の輝度をｆｆ１ｌｌ定するΔ
１り光手段と、被写体の色度を測定する測色手段と、こ
の測色手段で測定した被写体の色度から被写体の反射率
をファジィ推論により推定し、基準反射率との差を前記
４１す光手段の川内に基づく露出量に対して補正する補
正手段とが設けられている。

［作　用］ 本発明の露出計では、被写体の色度を測定し、この色度
の物体か持つ反射率の傾向から被写体の反射率を推定し
、この推定反射率に基づいて露出値を補正演算すること
により、的確な露出値が求まる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図乃至第５図は、本発明の露出計の第１実施例を示
している。第１図は露出計のブロック構成を示しており
、Ｆ１〜Ｆ６はそれぞれ波長選択性フィルタ、Ｐ】〜Ｐ
６はそれぞれ測色用受光素子である。ここで、フィルタ
Ｆ、と受光素子Ｐ１との組合わせおよびフィルタＦ４と
受光素子Ｐ。

との組合わせでスペクトル刺激値（第３図のＸ（λ）参
照）の分光感度を有し、同様に、フィルタＦ２と受光素
子Ｐ２との組合わせおよびフィルタＦ５と受光素子Ｐ５
との組合わせでスペクトル刺激値（第３図のｙ（λ）参
照）の分光感度を有し、フィルタＦ３と受光素子Ｐ３と
の組合わせおよびフィルタＦ６と受光素子Ｐ６との組合
わせでスペクトル刺激値（第３図の２（λ）参照）の分
光感度を有する。

Ｅ１〜Ｅ６はそれぞれ受光素子Ｐ１〜Ｐ６に対応して接
続されている光電変換回路であり、Ｈ１〜Ｈ６はそれぞ
れ光電変換回路Ｅ１〜Ｅ６の川内をサンプルホールドす
るサンプルホールド回路である。８１〜Ｓ６はサンプル
ホールド回路Ｈ１〜Ｈ６の出力値を選択する選択スイッ
チ、１は選択スイッチ８１〜Ｓ６の各選択８力に共通に
接続されたアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、２
はファジィ推論（後述する）に用いるメンバシップ関数
などが記憶されているメモリ、３は色度値や露出値の算
出および補正演算などを行なう演算制御部、４はファジ
ィ推論を行なうファジィ推論手段、５は露出値などを表
示する表示部、６は自動露出を行なうための露出制御部
である。

フィルタＦ１〜Ｆ３、受光素子Ｐ１〜Ｐ３、光電変換回
路Ｅ１〜Ｅ３、サンプルホールド回路Ｈ１〜Ｈ３、およ
び選択スイッチ８１〜ｓ３を有するブロック８は、被写
体の色度を測定する測色手段の一部であるとともに、被
写体の輝度を測定する測光手段をも兼ねている。同様に
、フィルタＦ４〜Ｆ６、受光素子Ｐ４〜Ｐ６、光電変換
回路Ｅ１．〜Ｅ６、サンプルホールド回路Ｈ１〜Ｈ６、
および選択スイッチＳ１．〜Ｓ６を有するブロック９は
、照明光源の色度を測定する潤色手段の一部である。

第２図は、第１図に示した露出計が適用された一眼レフ
レックスカメラにおける露出計の配置の一例を示してお
り、２１は撮影レンズ、２２はクイックリターンミラー
であって、その中央部がハーフミラ−２３になっている
。２４はサブミラーであって、被写体からの光をカメラ
内の底部に配設されている測光・測色用素子２５に送る
役割を有する。２６は照明光源の色度を測定する潤色用
素子、２７はペンタプリズム、２８は焦点板である。

なお、測光・潤色用素子２５は、第１図中のフィルタＦ
１〜Ｆ３と受光素子Ｐ１〜Ｐ３に相当し、測色用素子２
６は第１図中のフィルタＦ４〜Ｆ６と受光索子Ｐ４〜Ｐ
６に相当する。

次に、本発明の詳細な説明するに先立って、第３図を参
照して光の分光感度を説明し、第１０図を参照してファ
ジィ推論の概要について説明しておく。

第３図は、ＣＩＥ２度視野ＸＹＺ表示系におけるスペク
トル刺激値Ｘ（λ）、ｙ（λ）、２（λ）の分光感度分
布を示す特性線図であり、横軸に示す波長λに対して縦
軸に刺激値をプロットして示したものである。この図に
おいて、変則的な双峰山形をした最も長い波長領域にピ
ークを有する曲線はスペクトル刺激値Ｘ（λ）の分光感
度分布、中間の波長領域にピークを有する曲線はスペク
トル刺激値ｙ（λ）の分光感度分布、最も短い波長領域
にピークを有する曲線はスペクトル刺激値２（λ）の分
光感度分布を表わしている。この図から明らかなように
、これらの三曲線は、人間の眼の標準的な分光感度分布
とほぼ合致していることが分る。

一方、ファジィ推論とは、人間が日常の中で使用する曖
昧な言葉で表現したファジィ・ルール（ファジィ推論規
則）を用いた推論である。ファジィ・ルールは、ｒｉｆ
　　Ａ−ＢＩＧ　　ａｎｄＢ＝ＮＯＲＭＡＬ　　ｔｈｅ
ｎ　　Ｘ−３ＭＡＬＬＪのように記述できる。

第１０図において、Ａ、Ｂは入力変数、Ｘは出力変数で
ある。ルールが成立するための条件を書いた部分である
ｌ”Ａ＝ＢＩＧ　　ａｎｄ　　Ｂ−ＮＯＲＭＡＬＪを前
件部、その結論部分であるｒＸ−３ＭＡＬＬｊを後件部
という。ファジィ推論では、各入力変数を０〜１の値に
変換して演算するが、この変換を定義するのがメンバシ
ップ関数（前件部メンバシップ関数）である。

メンバシップ関数は、ファジィφルールで取扱う命題（
ＢＩＧ、ＮＯＲＭＡＬ、ＳＭＡＬＬなど）ごとに定義さ
れている。メンバシップ関数を参照して入力変数が各命
題を満足する度合いを計算する。前件部に命題が複数あ
る場合は、そのうちの最小値を求める。これを最小値（
Ｍ　Ｉ　Ｎ）演算という。次に、各ルールごとのメンバ
シップ値を合成する。これは、各ルールの後件部を比べ
、その最大値をとり、新しいメンバシップ関数を作るこ
とにより行なわれる。これを最大値（ＭＡＸ）演算とい
う。この合成されたメンバシップ関数の重心値が推論結
果（出力値）となり、これに基づいて後段の制御が行わ
れる。

なお、第１０図にはファジィ推論方式の代表的な例を示
したが、他にも様々なファジィ推論方式が提案されてい
る。

次に、この実施例の露出計の動作を詳細に説明する。被
写体からの光は撮影レンズ２１を通過し、その一部はハ
ーフミラ−２３およびサブミラー２４を順次経て側光・
測色用素子２５に達する。

すなわち、その光がフィルタＦ１〜Ｆ３を通過し、受光
素子Ｐ１〜Ｐ３に入射し、光電変換回路Ｅ１〜Ｅ３によ
り光電変換される。

ここで、本来、測光用受光素子と潤色用受光素子とは別
に存在するものであるが、この実施例ではＣＩＥ２度視
野ＸＹＺ表示系に基づいて測色を行なうので、フィルタ
Ｆ２と受光素子Ｐ２との組合わせにより得られる光電変
換出力は、上記表示系のｙ成分に対応し、これはそのま
ま人間の眼の標準的な分光感度分布と共通であるので、
測光にも用いることができる。フィルタＦ１と受光素子
Ｐ１との組合わせおよびフィルタＦ３と受光素子Ｐ３と
の組合わせにより得られる光電変換出力は、上記表示系
のｘ、ｚ成分に対応する。光電変換回路Ｅ１〜Ｅ３によ
り光電変換された出力の値はサンプルホールド回路Ｈ１
〜Ｈ３によりサンプルホールドされ、選択スイッチ８１
〜Ｓ３が順次オンすることによりサンプルホールド出力
がＡ／Ｄ変換回路１により順次Ａ／Ｄ変換されたのち、
演算制御部３に入力する。

一方、照明光源の光は測色用素子２６に入射する。すな
わち、その光がフィルタＦ４〜Ｆ６を通過し、受光素子
Ｐ４〜Ｐ６に入射し、光電変換回路Ｅ４〜Ｅ６により光
電変換される。フィルタＦ４と受光素子Ｐ４との組合わ
せ、およびフィル夕Ｆ５と受光素子Ｐ５との組合わせ、
およびフィルタＦ６と受光素子Ｐ６との組合わせにより
得られる光電変換出力は、上記表示系のｘＳｙ、ｚ成分
に対応する。光電変換回路Ｅ４〜Ｅ６により光電変換さ
れた出力の値はサンプルホールド回路Ｈ１〜Ｈ６により
サンプルホールドされ、選択スイッチ５７１−８６が順
次オンすることによりサンプルホールド出力かＡ／Ｄ変
換回路１により順次Ａ／Ｄ変換されたのち、演算制御部
３に入力する。

演算制御部３は、上記のように入力するＡ／Ｄ変換デー
タを基に、被写体の色度と、輝度、輝度に基づく基準反
射率に対応した露出値を算出するとともに、照明光源の
色度を算出する。次に、この被写体および照明光源の色
度値とメモリ２に記憶されているメンバシップ関数とに
基づいて、ファジィ推論手段４においてファジィ推論が
行なわれ、その色度値から推定される反射率に対応した
基準反射率に対する補正値か出力される。

この補正値とあらかじめ算出された基準反射率に対応し
た露出値とを基に、演算制御部３において補正演算が行
なわれ、正しい露出値が算出される。この補正演算によ
り算出された正しい露出値に基づいて表示部５にその露
出値が表示され、露出制御部６により自動露出が行なわ
れる。

上記したように、この実施例の露出計では、被写体の色
度を測定し、この色度の物体がもつ反射率の傾向から被
写体の反射率を推定し、この推定反射率に基づいて露出
値を補正演算することにより、的確な露出値か求まる。

次に、この実施例におけるファジィ推論について具体的
に説明する。第４図にメモリ２に記憶されているメンバ
シップ関数を示している。前件部は４人力であり、照明
光源の色度値ｘ、ｙおよび被写体の色度値ｘ、ｙである
。ルールＲ］〜Ｒ７は晴天日影光、ルールＲ８〜Ｒ１４
は太陽光、ルールＲ１５〜Ｒ２１は電球光下に該当する
ものであり、その光の下での色度値ｘ、ｙと、そのとき
の推定反射率に基づく露出補正値が示されている。

たとえばルールＲ８においては、「もし、太陽光のよう
な色度の光源下で色度値がｘ＝０．５９２、ｙ＝ｏ、３
１６で示される点（第５図Ｃ８）に近ければ、推定反射
率に基づく補正値は±ＯＥＶである」と表記できる。

ここで、ルールＲ８〜Ｒ１，４に対応する色度図を第５
図に示す。この色度図は、色度座標Ｘとｙとの直交座標
系による色度と被写体反射率とに基づく補正値の分布を
示しており、ルールＲ８〜Ｒ１４の前件部色度値ｘ、ｙ
に対応するメンバシップ値が「］」を示す点を０８〜Ｃ
１，４で表わしている。また、太陽光下において、紙類
を中心とした反射率の実測値より求めた露出補正値の分
布を、補正値が＋〇、５ＥＶ以上を「＋」０．５ＥＶ以
下をｒ−Ｊ　　−０，４ＥＶ　〜→−０，４ＥＶを「０
」として示した。この実施例のメンバシップ関数は、第
５図に示すような測定結果に基ついて作られている。

上記したような第１実施例によれば、任意の照明光源下
であっても、任意の色度点であっても、推定反射率に基
づく露出補正値をファジィ推論により容易に算出でき、
正しい露出値を出力するこ］３ とができる。したがって、あらゆる照明光源下のあらゆ
る色度点について、あらかじめ推定反射率やそれに基づ
く露出補正値をメモリに記憶しておく場合に比べて、必
要とするメモリ量もずっと少なくて済む。

なお、上記第１実施例において、ファジィ推論ルールを
増やし、照明光源や色度値についてより細かいルールを
設定しておけば、精度はさらに向上する。

また、ファジィ推論方式は、上記実施例に用いたＭＩＮ
演算、ＭＡＸ演算を用いる以外でもよい。

さらに、測定値の表示方法は、ｒｇｂ系やＬａｂ系その
他のものでもよいし、照明光源については色温度センサ
の値なとを用いることも考えられる。

次に、本発明の第２実施例を第６図および第７図を参照
して説明する。第１実施例では、カメラに組込まれた露
出計を示したが、この第２実施例は露出計単体を示して
いる。

すなわち、第６図に示す露出計は、第１図に示した露出
計と比べて、フィルタＦ４〜Ｆ６、受光素子Ｐ４〜Ｐ６
、光電変換回路Ｅ４〜Ｅ６、サンプルホールド回路Ｈ４
〜Ｈ６、および選択スイッチ８４〜Ｓ６が省略されると
ともに演算制御部３′の機能が異なり、さらに、照明光
源指定装置７１からマニュアルによりファジィ推論手段
４に対して照明光源の指定を行なうことが可能になって
いる点が異なり、その他はほぼ同じであるので第１図中
と同一符号を付している。演算制御部３′は、入力する
Ａ／Ｄ変換データを基に、被写体の色度と、輝度、輝度
に基づく基準反射率に対応した露出値を算出するが、照
明光源の色度値の算出は行なわない。

第７図は、第６図に示した露出計の断面構造の一例を示
しており、８０は露出計筺体、８１は対物レンズ、８２
はハーフミラ−８３は筺体８０内の底部に配設されてい
る測光・潤色用素子、８４は接眼レンズ、８５は測光用
船、８６〜８８はそれぞれ照明光源指定装置７１の晴天
日影光指定釦、太陽光指定釦、電球光指定釦である。な
お、測光・潤色用素子８３は、第６図中のフィルタＦ１
〜Ｆ３および受光素子ｐ、−ｐ３に相当する。

次に、この第２実施例の露出計の動作を詳細に説明する
。被写体からの光は対物レンズ８１、ハーフミラ−８２
を順次経て測光・測色用素子８３に達する。一方、被写
体からの光はハーフミラ−８２で分離され、その一部が
接眼レンズ８４に達する。測定者は、接眼レンズ８４を
覗くことにより測定方向を定めることができる。測定に
際し、測定者は、照明光源指定装置７１の晴天日影光指
定用釦８６または太陽光指定用船８７または電球光指定
用釦８８を押すことにより照明光源を指定し、測光用船
８５を押すことにより測光を行なう。

測光・測色用素子８３に達した光は、第１実施例と同様
に光電変換やＡ／Ｄ変換が行なわれ、演算制御部３′に
より被写体の色度と、輝度、輝度に基づく基準反射率に
対応した露出値が算出される。この被写体の色度値とメ
モリ２に記憶されているメンバシップ関数とに基づいて
ファジィ推論手段４においてファジィ推論が行なわれ、
その色度値から推定される反射率に対応した基準反射率
に対する補正値が出力する。ここで用いられるルールは
、第１実施例で述べた４人力１出力のルールのうち、照
明光源に関する２人力を除いたルールとし、照明光源指
定装置７１の晴天日影光指定用釦８６または太陽光指定
用船８７または電球光指定用釦８８による指定によりル
ールの選択を行なう。

すなわち、晴天１ヨ影光指定用釦８６が押されていると
きは、ルールＲ１〜Ｒ７の照明光源に関する２人力を取
り去ったものを用い、同様に、太陽光指定用船８７また
は電球光指定用釦８８が押されているときは、ルールＲ
８〜Ｒ１４またはＲ１５〜Ｒ２１の照明光源に関する２
人力を取り去ったものを用いてファジィ推論を行なう。

その結果により得られた補正値とあらかじめ算出された
基準反射率に対応した露出値とを基に、演算制御部３′
において補正演算が行なわれ、正しい露出値が算出され
る。この補正演算により算出された正しい露出値に基づ
いて表示部５にその露出値が表示され、露出制御部６に
より自動露出が行なわれる。

上記したような第２実施例の露出計によれば、照明光源
の指定情報をマニュアルにより入力できるので、使用者
の経験が活かせるほか、第１実施例と比べて、メンバシ
ップ関数の記憶に必要とするメモリ量を少なくすること
ができ、ファジィ推論も容易になり、照明光源専用の潤
色部も不要になる。

次に、本発明の第３実施例を第８図および第９図を参照
して説明する。第８図に示す露出計は、第６図に示した
露出副と比べて、照明光源指定装置７１に代えて照明光
源測色モード指定装置７２が設けられ、この潤色モード
指定装置７２からマニュアルにより演算制御部３”に対
して照明光源の測色動作の指定を行なうことが可能にな
っている点が異なり、その他は同じであるので第６図中
と同一符号を付している。

第９図は、第８図に示した露出計の断面構造の一例を示
しており、第７図に示した露出計と比べて、晴天日影光
指定釦８６、太陽光指定釦８７、電球光指定釦８８か省
略され、照明光源測色モート指定装置７２の測色モード
指定釦８９が設けられている点か異なり、その他は同じ
であるので第７図中と同−初号を付している。

上記したような第３実施例の露出計は、測定に際し、ま
ず、潤色モード指定釦８９を押すことにより照明光源の
色度値が４１す定され、かつ、測定結果がメモリ２に記
憶されるように構成しておくことによって、自動的に照
明光源の指定を行なうことが可能になり、第２実施例に
おける照明光源指定装置７１の代用とすることができる
。

この後、第２実施例におけると同様に測光スタート釦８
５を押すことにより測光を行なうと、光電変換やＡ／Ｄ
変換が行なわれ、演算制御部により被写体の色度と、輝
度、輝度に基づく基準反射率に対応した露出値か算出さ
れる。この被写体の色度値とメモリ２に記憶されている
メンバシップ関数とに基づいて、ファジィ推論手段４に
おいてファジィ推論が行なわれ、その色度値から推定さ
れる反射率に対応した基準反射率に対する補正値か出力
される。

上記したような第３実施例の露出計によれば、第２実施
例と同様に照明光源専用の７１１１１色部を設けるこく
なく、自動的に照明光源の指定を行なうことができる。

なお、上記第２実施例および第３実施例においても、フ
ァジィ推論ルールを変えたり、推論方法を変えることも
可能であり、表色系についてもｒｂｇ系その他の方法が
考えられる。また、第２実施例の露ｌ＋ｌπ１および第
３実施例の露出計をカメラに取付けるようにしてもよい
。

さらに、上記各実施例において、ファジィ推論手段を演
算制御部により代用することも可能である。また、潤色
手段については、フィルタと受光素子を用いる以外にも
、プリズムや回折格子と受光素子を組合わせる方法でも
可能である。

し発明の効果］ 以上詳述したように本発明の露出計によれば、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
モリに記憶している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図は本発明の露出計の第１実施例を示すブロック図
、第２図は第１図の露出計をカメラに適用した場合にお
ける配置の一例を示す図、第３図はＣＩＥ２度視野ＸＹ
Ｚ表示系におけるスペクトル刺激値Ｘ（λ）、ｙ（λ）
、２（λ）の分光感度分布を示す特性線図、第４図はメ
モリに記憶されているメンバシップ関数を示す図、第５
図は色度座標Ｘとｙとの直交座標系による色度と被写体
反射率とに基づく補正値の分布を第４図中のルールＲ８
〜Ｒ１４について示す色度図、第６図は本発明の露出計
の第２実施例を示すブロック図、第７図は第６図の露出
計の断面構造を模式的に示す図、第８図は本発明の露出
計の第３実施例を示すブロック図、第９図は第８図の露
出計の断面構造を模式的に示す図、第１０図はファジィ
推論の概要を説明する図である。 Ｆ】〜Ｆ、・・・波長選択性フィルタ、Ｐ、〜Ｆ。 ・・・測色用受光素子、Ｅ１〜Ｅ６・・・光電変換回路
、Ｈ１〜Ｈ，、Ｊ・・・サンプルホールド回路、８１〜
Ｓ１゜・・・選択スイッチ、］・・Ａ／Ｄ変換回路、２
・・・メモリ、３．３’　、３“・・演算制御部、４・
・・ファジィ推論手段、５・・表示部、６・・露出制御
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体の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、 この測色手段で測定した被写体の色度から被写体の反射
   率をファジィ推論により推定し、基準反射率との差を前
   記測光手段の出力に基づく露出量に対して補正する補正
   手段と を具備することを特徴とする露出計。