DE19938211B4

DE19938211B4 - Belichtungssteuersystem für eine Kamera und Kamera

Info

Publication number: DE19938211B4
Application number: DE19938211A
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Iida
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1999-08-12
Publication date: 2011-07-21
Anticipated expiration: 2019-08-13
Also published as: DE19938211A1; GB9919076D0; US6175693B1; GB2343963B; GB2343963A

Abstract

Belichtungssteuersystem für eine Kamera (100), umfassend: eine Lichtmeßvorrichtung (13) zum Erfassen der Helligkeit eines Objektes, eine Farbmeßvorrichtung (12) mit mehreren Lichtmeßelementen (9R, 9G, 9B), die das von dem Objekt stammende Licht empfangen und die Lichtmenge in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen messen, und mit einem Farbbestimmungssystem, das die Farbe des Objektes auf Grundlage der von den Lichtmeßelementen (9R, 9G, 9B) erfaßten Lichtmenge bestimmt, und eine Steuerung zum Ermitteln eines Belichtungswertes in Abhängigkeit der von der Lichtmeßvorrichtung (13) erfaßten Helligkeit des Objektes und zum Korrigieren dieses Belichtungswertes in Abhängigkeit der von der Farbmeßvorrichtung (12) bestimmten Farbe des Objektes, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtmeßelemente (9R, 9G, 9B) so ausgebildet sind, daß sie das Licht aus dem gleichen Bereich innerhalb eines Aufnahmerahmens empfangen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Belichtungssteuersystem für eine Kamera nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Kamera.
In der Vergangenheit wurden Kameras entwickelt, die mit Lichtmeßvorrichtungen zur automatischen Belichtungssteuerung ausgestattet sind. Insbesondere wird als Lichtmeßvorrichtung in einer solchen Kamera eine Vorrichtung des Reflexionstyps weitläufig eingesetzt. Eine solche Lichtmeßvorrichtung empfängt das an einem Objekt reflektierte Licht durch ein optisches Beobachtungssystem der Kamera und mißt mit einem lichtempfindlichen Element die Lichtmenge, um so die Helligkeit des Objektes zu erfassen. Auf Grundlage der erfaßten Helligkeit des Objektes wird ein Belichtungswert, kurz EV, bestimmt. Daraufhin werden nach einem vorbestimmten Algorithmus die Belichtungsparameter, also die Verschlußzeit und der Blendenwert, festgelegt.
Dieser Typ von Lichtmeßvorrichtung erfaßt jedoch nicht den Reflexionsgrad des Objektes. Der Belichtungswert und damit die Belichtungssteuerparameter werden deshalb unter der Voraussetzung berechnet, daß der Lichtreflexionsgrad einen vorgegebenen festen Wert hat, z. B. 18%.
Ist das Objekt ein weißlicher Aufnahmegegenstand, dessen Lichtreflexionsgrad größer ist als 18%, so wird eine Helligkeit erfaßt, die größer ist als die tatsächliche Helligkeit. Ein solches Objekt wird so unter unterbelichteten Bedingungen aufgenommen. Ist das Objekt dagegen ein dunkler Aufnahmegegenstand, dessen Lichtreflexionsgrad kleiner ist als 18%, so wird eine Helligkeit erfaßt, die kleiner ist als die tatsächliche Helligkeit. Ein solches Objekts wird deshalb unter überbelichteten Bedingungen aufgenommen.
Um solche Nachteile zu vermeiden, ist eine Kamera entwickelt worden, die mit einer Belichtungskorrektureinheit versehen ist. Bei einer solchen Kamera kann der Fotograf den Belichtungswert so modifizieren, daß die Aufnahme bei einem weißen Objekt als Aufnahmegegenstand unter etwas überbelichteten Bedingungen durchgeführt wird. Entsprechend kann der Fotograf bei einem dunklen Objekt den Belichtungswert so modifizieren, daß die Aufnahme unter etwas unterbelichteten Bedingungen durchgeführt wird. Durch eine solche Belichtung mit Modifizierung des Belichtungswertes können die vorstehend genannten Probleme unterdrückt werden.
Nun treten jedoch auch Unterschiede im Lichtreflexionsgrad des Objektes infolge von Unterschieden in der Objektfarbe auf. So wird beispielsweise ein gelbes Objekt, dessen Lichtreflexionsgrad relativ hoch ist, unter etwas unterbelichteten Bedingungen fotografiert, während ein blaues Objekt, dessen Lichtreflexionsgrad vergleichsweise klein ist, unter etwas überbelichteten Bedingungen aufgezeichnet wird.
Um eine Belichtungskorrektur unter Berücksichtigung der Unterschiede in der Farbe des Objektes vorzunehmen, muß deshalb der Fotograf eine Beziehung zwischen Farbe und Lichtreflexionsgrad des Objektes erkennen, um den Belichtungswert mit der Belichtungskorrektureinheit zu optimieren. In der Praxis ist es jedoch unmöglich, dem Fotografen abzuverlangen, eine solche Belichtungskorrektur durchzuführen. Außerdem sind Kameras, bei denen eine solche Korrekturoperation erforderlich ist, für die automatische Fotografie ungeeignet.
Ein Belichtungssteuersystem, welches die Belichtungszeit in Abhängigkeit der Farbe eines Objekts errechnet, ist in US 51687 407 A offenbart. Hierbei wird zur Ermittlung der Belichtungszeit eine Matrixmessmethode verwendet.
Ähnliche Vorrichtungen sind in den Patentschriften JP 06 281 994 A und JP 05 340 804 A sowie in dem Dokument Nikon F5, Laterna magica, München 1997, S. 60 bis 78, zu finden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Belichtungssteuersystem für eine Kamera anzugeben, die die Belichtungsparameter automatisch korrigiert, um so trotz Unterschieden in der Farbe der Objekte das Fotografieren unter optimalen Belichtungsbedingungen zu ermöglichen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Da der Belichtungswert entsprechend dem Lichtmeßergebnis und dem Farbenmeßergebnis korrigiert wird, erhält man einen optimierten Belichtungswert.
Bei der vorteilhaften Weiterbildung nach Anspruch 2 sind in einer Speichervorrichtung Korrekturwerte gespeichert, auf die nach Bestimmung der Farbe zugegriffen wird. Die Korrektur der zur Kompensation bestimmten Werte ist so vergleichsweise leicht handhabbar, und der Algorithmus zum Bestimmen des Korrekturwertes muß nicht modifiziert werden.
Da bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 der Entfernungsmeßpunkt und ein Zielpunkt, bezüglich dessen die Lichtmessung und die Farbenmessung durchgeführt wird, einander entsprechen, kann der Belichtungswert so optimiert werden, wie es der Fotograf beabsichtigt.
Die Erfindung sieht weiterhin eine Kamera mit einem solchen Belichtungssteuersystem vor, wie es in dem Anspruch 5 angegeben ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der folgenden Beschreibung.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
1 das optische System des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Kamera,
2A den Aufbau eines in der Kamera nach 1 verwendeten Entfernungsmeßsystems,
2B die Anordnung von Lichtmeßelementen,
2C eine alternative Anordnung der Lichtmeßelemente,
3A die Entfernungsmeßpunkte der in 2A gezeigten Entfernungsmeßsysteme,
3B die Helligkeitsmeßbereiche der in 2B oder 2C gezeigten Lichtmeßelemente,
4 die spektrale Durchlaßcharakteristik von auf den Lichtmeßelementen nach 2B oder 2C vorgesehenen Farbfiltern,
5 ein Blockdiagramm eines Hauptteils eines Steuersystems der Kamera,
6 ein Flußdiagramm zur Illustration der Belichtungssteueroperationen,
7A und 7B Graphen der Ausgabesignale der Lichtmeßelemente und
8, 9, 10 und 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführten Farbenmessung.
Im folgenden werden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie eine Modifizierung dieses Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
1 zeigt in schematischer Darstellung den Querschnitt einer Kamera 100, auf welche die Erfindung anwendbar ist. Die Kamera 100 ist eine einäugige Spiegelreflexkamera mit einem Körper 1, einem an dem Körper 1 lösbar angebrachten Objektiv 2, einem Schnellklappspiegel 3, einer Einstellscheibe 4, einem Pentaprisma (oder Pentaspiegel) 5 und einem optischen Okularsystem 6. Ein Teil des Schnellklappspiegels 3 ist als halbdurchlässiger Spiegelteil 3a ausgebildet. Ein Teil des durch das Objektiv 2 tretenden Lichtes tritt durch den Spiegelteil 3a hindurch, wird an einem Spiegel 7 reflektiert und trifft auf eine Entfernungsmeßeinheit 8.
An dem Pentaprisma 5 sind vier Lichtmeßelemente 9D, 9R, 9G und 9B an vier Punkten an einer dem Okularsystem 6 zugewandten Fläche 5A angeordnet. Jedes der Lichtmeßelemente 9D, 9R, 9G und 9B ist so angeordnet, daß es einen Teil des von einem Objekt stammenden Lichtes empfängt.
2A zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau der Entfernungsmeßeinheit 8. Die Entfernungsmeßeinheit 8 ist vom Typ her eine Mehrpunktentfernungsmeßeinheit, die so ausgebildet ist, daß sie Objektentfernungen an drei Punkten innerhalb eines Aufnahmerahmens erfaßt, nämlich an einer zentralen Position PC, einer linken Position PL und einer rechten Position PR (vgl. 3A). Doppellinsen 10C, 10L und 10R empfangen das den Punkten PC, PL und PR entsprechende Licht. Weiterhin ist eine Positionserfassungsvorrichtung 11, kurz PSD, vorgesehen, die das durch die Doppellinsen 10C, 10L und 10R tretende Licht empfängt. Auf Grundlage des Ausgangssignals der PSD 11 werden die auf die Punkte PC, PL und PR bezogenen Objektentfernungen erfaßt. Ein Beispiel einer solchen Entfernungsmeßeinheit ist in der US-Patentschrift 5 397 887 beschrieben, auf deren technische Lehre hiermit Bezug genommen wird.
Die Lichtmeßelemente 9D und 9R sind am oberen Bereich der Seitenfläche 5A des Pentaprismas 5 angeordnet, während die Lichtmeßelemente 9G und 9B am unteren Bereich der Seitenfläche 5A angeordnet sind, wie in 2B gezeigt ist.
Die in 2B gezeigte Anordnung der Lichtmeßelemente 9D, 9R, 9G und 9B zielt darauf ab, von der überschüssigen Fläche innerhalb eines Sucherrahmens Gebrauch zu machen. Nach der in 2B gezeigten Anordnung kann die Lichtempfangsfläche jedes Lichtmeßelementes vergrößert und damit die empfangene Lichtmenge gesteigert werden. Muß die Lichtmenge nicht so groß sein, so können die Lichtmeßelemente 9D, 9R, 9G und 9B kompakt ausgebildet und an einer Stelle zusammengefaßt sein, wie in 2C gezeigt ist.
Die Lichtmeßelemente 9D, 9R, 9G und 9B sind jeweils mit einer Abbildungslinse versehen und so aufgebaut, daß sie Licht aus mehreren Bereichen empfangen. Wie in 3B gezeigt, ist ein (dem Aufnahmerahmen entsprechender) Objektivbereich in neun Bereiche unterteilt, nämlich einem zentralen Bereich AC, einem zentralen linken Bereich AL, einem zentralen rechten Bereich AR, einem oberen Bereich AU, einem unteren Bereich AD, einem oberen linken Bereich ALU, einem oberen rechten Bereich ARU, einem unteren linken Bereich ALD und einem unteren rechten Bereich ARD. Jedes der Lichtmeßelemente 9D, 9R, 9G und 9B ist so ausgebildet, daß es die Helligkeit dieser neun Bereiche erfaßt. Zu diesem Zweck können die Lichtmeßelemente jeweils als Fotodiode, z. B. als Planardiode, ausgebildet sein, die neun voneinander getrennte Lichtempfangsbereiche hat.
Die drei Entfernungsmeßpunkte PC, PL und PR sind so angeordnet, daß sie innerhalb der drei Lichtempfangsbereiche AC, AL bzw. AR enthalten sind.
Das Lichtmeßelement 9B ist mit einem Blaufilter, das Lichtmeßelement 9G mit einem Grünfilter und das Lichtmeßelement 9R mit einem Rotfilter versehen. Das Lichtmeßelement 9D hat keine Farbfilter. Die spektralen Durchlaßeigenschaften der für die Lichtmeßelemente 9B, 9G und 9R vorgesehenen Farbfilter sind in 4 gezeigt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, liegt bei dem Blaufilter die Wellenlänge der maximalen Durchlässigkeit bei etwa 420 nm, bei dem Rotfilter bei etwa 530 nm und bei dem Grünfilter bei etwa 630 nm.
5 zeigt den Hauptteil eines Steuersystems der Kamera 100 an Hand eines Blockdiagramms. Die Lichtmeßelemente 9R, 9G und 9B bilden einen Farbenmesser 12 und geben die die Fotometriewerte der jeweiligen Farbkomponenten darstellenden Signale an eine Steuerung 20 aus. Das Lichtmeßelement 9D wird als unabhängige Lichtmeßvorrichtung 13 eingesetzt, welche die gemessenen Fotometriewerte an die Steuerung 20 ausgibt. Auch das Ausgangssignal der Mehrpunktentfernungsmeßeinheit 8 wird als erfaßter Entfernungswert an die Steuerung 20 übertragen.
Die Steuerung 20 erfaßt den Zustand eines Lichtmeßschalters SWS und eines Verschlußauslöseschalters SWR. Der Lichtmeßschalter SWS wird durch halbes Niederdrücken eines Auslösers der Kamera 100 eingeschaltet, während der Verschlußauslöseschalter durch vollständiges Niederdrücken des Auslösers eingeschaltet wird.
Ist der Lichtmeßschalter SWS eingeschaltet, so steuert die Steuerung 20 auf Grundlage der Ausgangssignale des Farbenmessers 12, des Lichtmessers 13 und der Mehrpunktenffernungsmeßeinheit 8 eine Autofokus-Einheit 14, kurz AF-Einheit, und eine Beleuchtungssteuereinheit 15 gemäß einem vorbestimmten Algorithmus an. Die Steuerung 20 steuert weiterhin einen Anzeigetreiber 16 so an, daß der Entfernungswert und der Lichtmeßwert an einer Flüssigkristallanzeige 17, kurz LCD, angezeigt wird. Die Steuerung 20 enthält einen Speicher 21 zum Speichern von fotometrischen Korrekturwerten ΔEV, die weiter unten beschrieben werden.
Die Aufnahmeoperation der Kamera 100 wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme erläutert.
6 ist das Hauptflußdiagramm, das die Aufnahmeoperation der Kamera 100 zeigt. Ist der Auslöser der Kamera 100 halb gedrückt und der Lichtmeßschalter SWS eingeschaltet, so führt die Mehrpunktenffernungsmeßeinheit 8 die auf ein Objekt bezogene Entfernungsmessung durch (S102).
Arbeitet die Kamera 100 in einem manuellen Entfernungsmeßmodus, so wird einer der drei Entfernungsmeßpunkte PC, PR oder PL von dem Fotografen ausgewählt. Die Auswahl des Entfernungsmeßpunktes erfolgt beispielsweise über ein an der Kamera 100 vorgesehenes Betätigungselement. Die Steuerung 20 empfängt in diesem Falle das auf den ausgewählten Entfernungsmeßpunkt bezogene Ausgangssignal von der Entfernungsmeßeinheit 8 und ermittelt auf Grundlage dieses empfangenen Signals einen für die AF-Einheit bestimmten Antriebswert. Die Steuerung 20 treibt die AF-Einheit 14 so an, daß diese die Autofokusoperation durchführt, wobei das Objektiv in einer Stellung angeordnet ist, in der das Objekt an dem gewählten Meßpunkt fokussiert ist.
Arbeitet die Kamera 100 in einem automatischen Entfernungsmeßmodus, so empfängt die Steuerung 20 von der Mehrpunktentfernungsmeßeinheit 8 das Signal, das auf einen im voraus nach dem vorgegebenen Algorithmus ermittelten Zielpunkt bezogen ist. Der Zielpunkt kann beispielsweise ein der nächsten Objektentfernung entsprechender Punkt sein. Die Steuerung 20 führt dann die Scharfstelloperation aus, d. h. sie treibt das Objektiv 2 an, um auf das Objekt am Zielpunkt scharfzustellen. Ein Algorithmus zum Bestimmen des Zielpunktes ist in der US-Patentschrift 4 882 601 A beschrieben.
In Schritt S103 empfängt dann die Steuerung 20 von den von jedem der vier Lichtmeßelemente 9D, 9R, 9B und 9G gemessenen fotometrischen Werten einen Wert, der auf einen der Lichtmeßbereiche AC, AR und AL einschließlich des Ziel Punktes (d. h. dem ermittelten Punkt der Entfernungsmeßpunkte PC, PR und PL) bezogen ist, die in S102 gewählt/ermittelt worden sind. In S104 wird dann ein Belichtungswert EV' in Abhängigkeit des fotometrischen Wertes ermittelt, der von dem Lichtmesser 13 ohne Farbfilter (d. h. dem Lichtmeßelement 9D) erfaßt worden ist. Dieser Belichtungswert EV' ist ein Wert, den man bei einem vorausgesetzten Reflexionsvermögen des Objektes von 18% erhält.
In S105 wird dann eine Farbenmessung durchgeführt. Die Steuerung 20 empfängt von den fotometrischen Werten jedes der mit einem Farbfilter ausgestatteten Lichtmeßelemente 9R, 9G und 9B diejenigen, die sich auf den fotometrischen Bereich einschließlich des Zielpunktes (d. h. dem aus den Entfernungsmeßpunkten PC, PR oder PL gewählten) beziehen, der in S102 ausgewählt worden ist. Indem die fotometrischen Werte der Lichtmeßelemente 9R, 9G und 9B verglichen werden, wird dann das Licht, das von dem Objekt am Entfernungsmeßpunkt stammt, spektral analysiert, und die Farbe des Objektes am Zielpunkt wird in Abhängigkeit der Analyseerkenntnisse ermittelt (S105).
Der Farbenmeßprozeß (S105) ist im Detail in den in den 8 bis 10 dargestellten Flußdiagrammen erläutert.
Bei der Farbenmessung wird von den Lichtmeßelementen 9R, 9G und 9B dasjenige ermittelt, das den größten fotometrischen Wert ausgibt. Dann werden die fotometrischen Werte der beiden anderen Lichtmeßelemente 9R, 9G und 9B in Relativwerte umgesetzt (S201), wobei der größte Wert gleich 100 vorausgesetzt wird. In den folgenden Schritten wird dann die Farbe des Objektes bestimmt (vgl. 8 bis 11).
Ist der auf das Lichtmeßelement 9B bezogene fotometrische Relativwert (im folgenden als Blauwert bezeichnet) gleich 100 (S202: JA), so fährt der Steuerablauf mit Schritt S203 fort, in dem beurteilt wird, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem Blauwert und dem auf das Lichtmeßelement 9R bezogenen fotometrischen Relativwert (im folgenden als Rotwert bezeichnet) kleiner oder gleich 10 ist.
Ist der Absolutwert der Differenz zwischen dem Blauwert und dem Rotwert nicht kleiner oder gleich 10 (S203: NEIN), so fährt der Steuerablauf mit Schritt S204 fort, in dem beurteilt wird, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem Blauwert und dem auf das Lichtelement 9G bezogenen fotometrischen Relativwert (im folgenden als Grünwert bezeichnet) kleiner oder gleich 10 ist. Ist der Absolutwert der Differenz zwischen dem Blauwert und dem Grünwert nicht kleiner oder gleich 10 (S204: NEIN), so fährt die Steuerung mit Schritt S205 fort, in dem beurteilt wird, ob der Grünwert kleiner oder gleich 60 ist. Ist der Grünwert kleiner oder gleich 60 (S205: JA), so wird beurteilt, ob der Rotwert kleiner oder gleich 60 ist (S206). Ist der Rotwert kleiner oder gleich 60 (S206: JA), so wird beurteilt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem Grünwert und dem Rotwert kleiner oder gleich 10 ist (S207). Ist der Absolutwert der Differenz zwischen dem Grünwert und dem Rotwert gleich oder kleiner als 10 (S207: JA), so wird die Farbe als Blau beurteilt (S208). In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV auf +1,6 gesetzt. Dieser Wert wird aus dem Speicher 21 gewonnen.
Die Farbe wird also als Blau beurteilt, wenn:

(1) der Blauwert gleich 100 ist (Blau = 100);
(2) Grün ≤ 60;
(3) Rot ≤ 60 und
(4) |Grün – Rot| ≥ 10.

Ist in S203 der Absolutwert der Differenz zwischen dem Blauwert und dem Rotwert kleiner oder gleich 10 (S203: JA), so wird in S221 beurteilt, ob der Grünwert kleiner oder gleich 60 ist. Ist der Grünwert kleiner oder gleich 60 (S221: JA), so wird die Farbe als Magenta beurteilt (S222). In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV auf –0,2 gesetzt. Dieser Wert wird aus dem Speicher 21 gewonnen.
Die Farbe wird also als Magenta beurteilt, wenn:

(1) Blau = 100;
(2) |Blau – Rot| ≤ 10 (d. h. Rot ≥ 90) und
(3) Grün ≤ 60.

Ist in S204 der Absolutwert der Differenz zwischen dem Blauwert und dem Grünwert kleiner oder gleich 10 (S204: JA), so wird in S211 beurteilt, ob der Rotwert kleiner oder gleich 60 ist.
Ist der Rotwert kleiner oder gleich 60 (S211: JA), so wird die Farbe als Cyan beurteilt (S212). In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV auf –0,2 gesetzt. Dieser Wert wird aus dem Speicher 21 gewonnen.
Die Farbe wird also als Cyan beurteilt, wenn:

(1) Blau = 100;
(2) |Blau – Grün| ≤ 10 (d. h. Grün ≥ 90) und
(3) Rot ≤ 60.

Ist der Blauwert gleich 100 (S202: JA), die Farbe jedoch als Blau, Cyan oder Magenta beurteilt, so fährt die Steuerung mit S501 (vgl. 11) fort, in dem die Farbe als achromatisch beurteilt wird. In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV zu Null bestimmt (S502).
Ist der Blauwert nicht gleich 100 (S202: NEIN), so fährt der Steuerablauf mit S302 nach 9 fort.
Ist der Grünwert gleich 100 (S302: JA), der Absolutwert der Differenz zwischen dem Grünwert und dem Blauwert nicht kleiner oder gleich 10 (S303: NEIN), der Absolutwert der Differenz zwischen dem Grünwert und dem Rotwert nicht kleiner oder gleich 10 (S304: NEIN), der Blauwert kleiner oder gleich 60 (S305: JA), der Rotwert kleiner oder gleich 60 (S306: JA) sowie der Absolutwert der Differenz zwischen dem Blauwert und dem Rotwert kleiner oder gleich 10 (S307: JA), so wird die Farbe als Grün beurteilt (S308). In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV auf –0,4 gesetzt. Dieser Wert wird aus dem Speicher 21 gewonnen. Die Farbe wird also als Grün beurteilt, wenn:

(1) Grün = 100;
(2) Blau ≤ 60;
(3) Rot ≤ 60 und
(4) |Blau – Rot| ≤ 10.

Ist der Grünwert gleich 100 (S302: JA), der Absolutwert der Differenz zwischen dem Grünwert und dem Blauwert kleiner oder gleich 10 (S303: JA) sowie der Rotwert kleiner oder gleich 60 (S221: JA), so wird die Farbe als Cyan beurteilt (S322). In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV auf –0,2 gesetzt. Dieser Wert wird aus dem Speicher 21 gewonnen.
Die Farbe wird also als Magenta beurteilt, wenn:

(1) Grün = 100;
(2) |Grün – Blau| ≤ 10 (d. h. Blau ≥ 90) und
(3) Rot ≤ 60.

Ist der Grünwert gleich 100 (S302: JA), der Absolutwert der Differenz zwischen dem Grünwert und dem Blauwert nicht kleiner oder gleich 10 (S303: NEIN), der Absolutwert der Differenz zwischen dem Grünwert und dem Rotwert kleiner oder gleich 10 (S304: JA) sowie der Blauwert kleiner oder gleich 60 (S311: JA), so wird die Farbe als Gelb beurteilt (S312). In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV auf –1,7 gesetzt. Dieser Wert wird aus dem Speicher 21 gewonnen.
Die Farbe wird also als Gelb beurteilt, wenn:

(1) Grün = 100;
(2) |Grün – Rot| ≤ 10 (d. h. Rot ≥ 90) und
(3) Blau ≤ 60.

Ist der Grünwert gleich 100 (S302: JA), jedoch die Farbe nicht als Grün, Gelb oder Cyan beurteilt, so fährt der Steuerablauf mit Schritt S501 fort, in dem die Farbe als achromatisch beurteilt wird. In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV zu Null bestimmt (S502).
Ist der Grünwert nicht gleich 100 (S302: NEIN), so fährt der Steuerablauf mit S402 nach 10 fort.
Ist der Blauwert nicht gleich 100 (S202: NEIN), der Grünwert nicht gleich 100 (S302: NEIN), der Absolutwert zwischen der Differenz zwischen dem Rotwert und dem Blauwert nicht kleiner oder gleich 10 (S403: NEIN), der Absolutwert der Differenz zwischen dem Rotwert und dem Grünwert nicht kleiner oder gleich 10 (S404: NEIN), der Grünwert kleiner oder gleich 60 (S405: JA), der Blauwert kleiner oder gleich 60 (S406: JA) sowie der Absolutwert der Differenz zwischen dem Blauwert und dem Grünwert kleiner oder gleich 10 (S407: JA), so wird die Farbe als Rot beurteilt (S408). In diesem Fall ist der Korrekturwert auf +0,6 gesetzt. Dieser Wert wird aus dem Speicher 21 gewonnen.
Die Farbe wird also als Rot beurteilt, wenn:

(1) Rot = 100;
(2) Blau ≤ 60;
(3) Grün ≤ 60 und
(4) |Blau – Grün| ≤ 10.

Ist der Rotwert gleich 100 (S202: NEIN, S302: NEIN), der Absolutwert der Differenz zwischen dem Rotwert und dem Blauwert kleiner oder gleich 10 (S403: JA) sowie der Grünwert kleiner oder gleich 60 (S421: JA), so wird die Farbe als Magenta beurteilt (S422). In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV auf –0,2 gesetzt. Dieser Wert wird aus dem Speicher 21 gewonnen.
Die Farbe wird also als Magenta beurteilt, wenn:

(1) Rot = 100;
(2) |Rot – Blau| ≤ 10 (d. h. Blau ≥ 90) und
(3) Grün ≤ 60.

Ist der Rotwert gleich 100 (S202: NEIN, S302: NEIN), der Absolutwert der Differenz zwischen dem Rotwert und dem Blauwert nicht kleiner oder gleich 10 (S403: NEIN), der Absolutwert der Differenz zwischen dem Rotwert und dem Grünwert kleiner oder gleich 10 (S404: JA) sowie der Blauwert kleiner oder gleich 60 (S411: JA), so wird die Farbe als Gelb beurteilt (S412). In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV auf –1,7 gesetzt. Dieser Wert wird aus dem Speicher 21 gewonnen.
Die Farbe wird also als Gelb beurteilt, wenn:

(1) Rot = 100;
(2) |Rot– Grün| ≤ 10 (d. h. Grün ≥ 90) und
(3) Blau ≤ 60.

Ist der Rotwert gleich 100 (S202: NEIN, S302: NEIN), die Farbe jedoch nicht als Rot, Gelb oder Magenta beurteilt, so fährt der Steuerablauf mit Schritt S501 fort, in dem die Farbe als achromatisch beurteilt wird. In diesem Fall wird der Korrekturwert ΔEV zu Null bestimmt.
Liefern der Rotwert, der Grünwert und der Blauwert (Relativwerte) beispielsweise die in 7A gezeigten Werte, so beurteilt die Steuerung 20 die Farbe des Objektes als Gelb. Haben dagegen der Rotwert, der Grünwert und der Blauwert die in 7B gezeigten Werte, so beurteilt die Steuerung 20 die Farbe des Objektes als Blau.
In Schritt S106 (6) wird gemäß den Ergebnissen der Farbenmeßoperation eine fotometrische Korrekturberechnung durchgeführt, in der der in Schritt S104 erhaltene Belichtungswert EV' und der während der Farbenmeßoperation (8 bis 11) bestimmte Korrekturwert ΔEV addiert werden, wodurch man den korrigierten optimalen Belichtungswert EV' erhält. Der während der Farbenmeßoperation eingestellte Korrekturwert ΔEV wird im voraus in Abhängigkeit des Unterschiedes des Reflexionsvermögens zwischen mehreren unterschiedlichen Farben bestimmt, und die Werte werden in dem Speicher 21 gespeichert. Eine Beziehung zwischen den Farben, den Reflexionsgradwerten und den Korrekturwerten ΔEV ist in Tabelle 1 angeführt. In S209, S213, S223, S309, S313, S323, S409, S413 und S123 der 8 bis 10 wird auf die Korrekturwerte Bezug genommen, die in dem Speicher 21 gespeichert und in Tabelle 1 angeführt sind. Tabelle 1

Farbe Reflexionsgrad Korrekturwerte ΔEV

Gelb 60% –1,7

Magenta 20% –0,2

Cyan 20% –0,2

Blau 6% +1,6

Grün 23% –0,4

Rot 12% +0,6
Wird der Verschlußauslöseschalter SWR eingeschaltet, d. h. der Auslöser der Kamera 100 vollständig gedrückt (S107: JA), so werden daraufhin die Belichtungsparameter, d. h. die Verschlußzeit und der Blendenwert, auf Grundlage des in Schritt S106 erhaltenen optimalen Belichtungswertes EV berechnet, und basierend auf diesen Belichtungsparametern wird dann durch die Belichtungssteuereinheit 15 die Belichtungssteuerung durchgeführt (S108).
Bei der vorstehend erläuterten Prozedur wird der optimale Belichtungswert in Abhängigkeit der Farbe des dem gewählten Entfernungsmeßpunkt entsprechenden Objektes bestimmt, und es werden die Belichtungsparameter ermittelt. Ist beispielsweise die Farbe des Objektes an einem Punkt, an dem die Entfernung gemessen wird, gelb, so wird der Korrekturwert ΔEV zu –1,7 bestimmt. Der optimale Belichtungswert EV ist dann um 1,7 kleiner als der gemessene Belichtungswert EV'. Die erhaltenen Belichtungsparameter, die zur Verwendung für die Aufnahme bestimmt sind, sind deshalb so modifiziert worden, daß eine Unterbelichtung vermieden wird. Ist in einem anderen Beispiel die Farbe des Objektes an dem Punkt, an dem die Entfernung gemessen wird, blau, so wird der Korrekturwert ΔEV zu +1,6 bestimmt. Der optimale Belichtungswert EV ist folglich so modifiziert, daß er um 1,6 größer als der gemessene Belichtungswert EV' ist. Die erhaltenen Parameter, die zur Verwendung für die Aufnahme bestimmt sind, sind deshalb so modifiziert, daß eine Überbelichtung vermieden wird. Weiterhin können ungenaue Belichtungsbedingungen, die ihre Ursache in den Farbunterschieden des Objektes haben, vermieden werden. Die Aufnahme kann so unter optimalen Belichtungsbedingungen durchgeführt werden.
Die Korrekturwerte müssen nicht notwendigerweise in dem Speicher 21 gespeichert sein, sondern können auch den Algorithmus zugewiesen werden. Durch die Verwendung des Speichers 21 und die Bezugnahme auf die darin gespeicherten Werte können jedoch die Korrekturwerte – falls erforderlich – leicht geändert werden, ohne den Algorithmus ändern zu müssen.
Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel basiert die Farbenmessung auf den Ausgabesignalen der Lichtmeßelemente 9R, 9B und 9G, und der Belichtungskorrekturwert ΔEV wird in Abhängigkeit der erhaltenen Farbe unter Berücksichtigung der Tabelle 1 festgelegt. Die Erfindung ist jedoch auf dieses Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. So kann der Belichtungskorrekturwert ΔEV beispielsweise direkt auf Grundlage der Ausgangssignale der Lichtmeßelemente 9R, 9B und 9G berechnet werden.
In S209 wird der Belichtungskorrekturwert ΔEV unter Bezugnahme auf Tabelle 1 bestimmt. In S209 kann jedoch an Stelle der Bezugnahme auf Tabelle 1 der Belichtungskorrekturwert ΔEV nach folgender Formel (F1) berechnet werden. ΔEV = (Blau – ((Grün + Rot)/2))·0,025 + 0,6 (F1) worin 0,025 ein Berechnungskoeffizient und 0,6 ein Korrekturwert ist, wenn die Farbe Blau ist.
Wird die Berechnung unter der Voraussetzung durchgeführt, daß der Blauwert gleich 100, der Grünwert gleich 60 und der Rotwert gleich 60 ist, so zeigt das Ergebnis, daß ΔEV = +1,6 ist, was dem in Tabelle 1 angeführten ΔEV entspricht.
In ähnliche Weise kann entweder S313 oder S413 durch folgende Formel (F2) ersetzt werden. ΔEV = (((Grün + Rot)/2 – Blau)·0,025 + 0,7)·(–1) (F2) worin 0,025 ein Berechnungskoeffizient und 0,7 ein Korrekturwert ist, wenn die Farbe Gelb ist. Das Vorzeichen ist durch Multiplizieren mit (–1) umgekehrt, da der Belichtungswert in einer Richtung kompensiert wird, in der die Aufnahme im überbelichteten Zustand durchgeführt wird.
S309 kann durchfolgende Formel (F3) ersetzt werden ΔEV = ((Grün – ((Rot + Blau)/2))·0,025 – 0,6)·(–1) (F3) worin 0,025 ein Berechnungskoeffizient und –0,6 ein Korrekturwert ist, wenn die Farbe Grün ist.
Wird die Berechnung unter der Voraussetzung durchgeführt, daß der Blauwert = 60, der Grünwert = 100 und der Rotwert = 60 ist, so zeigt das Ergebnis, daß ΔEV = –0,4 ist, was dem in Tabelle 1 angeführten ΔEV entspricht.
Jeder der Schritte S223 und S423 kann durch folgende Formel (F4) ersetzt werden: ΔEV = ((((Rot + Blau)/2) – Grün)·0,025 – 0,8)·(–1) (F4) worin 0,025 ein Berechnungskoeffizient Lind –0,8 ein Korrekturwert ist, wenn die Farbe Magenta ist.
S409 kann durch folgende Formel (F5) ersetzt werden. ΔEV = (Rot – (Blau + Grün)/2)·0,025 – 0,4 (F5) worin 0,025 ein Berechnungskoeffizient und –0,4 ein Korrekturwert ist, wenn die Farbe Rot ist.
S213 und S323 können durch Formel (F6) ersetzt werden: ΔEV = ((((Blau + Grün)/2) – Rot)·0,025 – 0,8)·(–1) (F6) worin 0,025 ein Berechnungskoeffizient und –0,8 ein Korrekturwert ist, wenn die Farbe Cyan ist.
Da der Korrekturwert ΔEV durch Berechnung erhalten werden kann, ist ein Speicher für die Speicherung von ΔEV nicht erforderlich. Weiterhin können in dieser Modifizierung Belichtungskorrekturwerte erhalten werden, die nicht nur der Farbe sondern auch der Menge des empfangenen Lichtes entsprechen.
In der vorstehend erläuterten Modifizierung kann der Speicher dafür verwendet werden, Koeffizienten und Korrekturwerte für die Formeln (1) bis (6) zu speichern. Durch Halten dieser Werte in dem Speicher 21 können die Koeffizienten und/oder Korrekturwerte, falls erforderlich, vergleichsweise einfach lediglich durch Neuspeichern ohne Änderung des Algorithmus geändert werden.
Die Erfindung kann auf verschiedene Arten modifiziert werden.
Soll die Erfindung auf eine Kamera angewendet werden, bei der nur ein Entfernungsmeßpunkt vorgesehen ist, so können der Lichtmeßpunkt und der Farbmeßpunkt so festgelegt werden, daß sie mit dem Entfernungsmeßpunkt übereinstimmen.
Es ist nicht erforderlich, daß die Farbmeßpunkte mit den Entfernungsmeßpunkten zusammenfallen. Insbesondere ist es bei einer Kamera, in der die Lichtmeßbereiche weiter ausgedehnt sind als die zur Entfernungsmessung bestimmten Bereiche, von Vorteil, wenn die Farbenmessung bezüglich der Lichtmeßbereiche durchgeführt wird.
Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel und dessen Modifizierung wird der Korrekturwert ΔEV auf Grundlage einer Lichtmessung an einem Entfernungsmeßpunkt bestimmt. Die Erfindung kann jedoch auch auf eine Kamera ohne Entfernungsmeßeinheit angewendet werden.
Weiter ist die Erfindung nicht auf eine einäugige Spiegelreflexkamera oder eine Kamera mit lichtempfindlichem Film beschränkt. Sie kann ebenso auf eine digitale Kamera angewendet werden.
Da die Kamera nach der Erfindung mit einem Farbenmesser zum Erfassen der Farbe eines Objektes ausgestattet ist und die Belichtungssteuerung ausführt, indem sie den durch einen Lichtmesser gemessenen Belichtungswert gemäß der durch den Farbenmesser gemessenen Farbe korrigiert, kann eine Unter- oder Überbelichtung infolge von Unterschieden im Lichtreflexionsgrad, die auf Unterschieden in der Farbe des Objektes beruhen, beseitigt werden, wodurch man optimale Belichtungsparameter erhalten kann. Insbesondere werden bei der Erfindung die Lichtmessung und die Farbenmessung an einem Entfernungsmeßpunkt durchgeführt, an dem die Objektentfernung gemessen wird. So wird der Teil des Objektes, auf den scharfgestellt ist, unter optimalen Belichtungsbedingungen aufgenommen.

Claims

Belichtungssteuersystem für eine Kamera (100), umfassend: eine Lichtmeßvorrichtung (13) zum Erfassen der Helligkeit eines Objektes, eine Farbmeßvorrichtung (12) mit mehreren Lichtmeßelementen (9R, 9G, 9B), die das von dem Objekt stammende Licht empfangen und die Lichtmenge in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen messen, und mit einem Farbbestimmungssystem, das die Farbe des Objektes auf Grundlage der von den Lichtmeßelementen (9R, 9G, 9B) erfaßten Lichtmenge bestimmt, und eine Steuerung zum Ermitteln eines Belichtungswertes in Abhängigkeit der von der Lichtmeßvorrichtung (13) erfaßten Helligkeit des Objektes und zum Korrigieren dieses Belichtungswertes in Abhängigkeit der von der Farbmeßvorrichtung (12) bestimmten Farbe des Objektes, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtmeßelemente (9R, 9G, 9B) so ausgebildet sind, daß sie das Licht aus dem gleichen Bereich innerhalb eines Aufnahmerahmens empfangen.
Belichtungssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) eine Speichervorrichtung (21) hat, die mehrere Korrekturwerte enthält, die jeweils einer Farbe zugeordnet sind, und daß die Steuerung (20) den Belichtungswert durch Addieren eines in der Speichervorrichtung (21) gespeicherten Korrekturwertes korrigiert, der der Farbe des Objektes entspricht.
Belichtungssteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entfernungsmeßvorrichtung (8) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, die Entfernung zu dem Objekt an einem vorbestimmten Punkt innerhalb des Aufnahmerahmens zu erfassen, die Lichtmeßvorrichtung (13) ausgebildet ist, die Helligkeit des Objektes in einem den vorbestimmten Punkt enthaltenden Bereich innerhalb des Aufnahmerahmens zu erfassen, und die Lichtmeßelemente (9R, 9G, 9B) der Farbmeßvorrichtung (12) ausgebildet sind, die Farbe des Objektes in einem den vorbestimmten Punkt enthaltenden Bereich innerhalb des Aufnahmerahmens zu erfassen.
Belichtungssteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entfernungsmeßvorrichtung (8) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, die Entfernung zu dem Objekt an mehreren Entfernungsmeßpunkten innerhalb des Aufnahmerahmens zu erfassen, die Lichtmeßvorrichtung (13) ausgebildet ist, die Helligkeit des Objektes in jedem einen Entfernungsmeßpunkt enthaltenden Bereich innerhalb des Aufnahmerahmens zu erfassen, die Lichtmeßelemente (9R, 9G, 9B) der Farbmeßvorrichtung (12) ausgebildet sind, die Farbe des Objektes in jedem einen Entfernungsmeßpunkt enthaltenden Bereich innerhalb des Aufnahmerahmens zu erfassen, und die Entfernung zu dem Objekt bezüglich eines ausgewählten Entfernungsmeßpunktes erfaßt wird, wobei der Belichtungswert und die Farbe des Objektes in dem den ausgewählten Entfernungsmeßpunkt enthaltenden Bereich erfaßt werden.
Kamera (100) mit einem Belichtungssteuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche.