DE4305807A1 - Kamera mit einer steuerbaren Blende - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kamera mit einer steuerbaren Blende gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Blenden, insbesondere Irisblenden, werden bei Kameras zur Einstellung der Belichtungsdauer und der Lichtempfindlichkeit eingesetzt. Die zur Zeit bekannten Irisblenden sind so aufgebaut, daß sie nur in ihrer ganzen Einheit angesteuert werden können. Nachteilig ist hierbei, daß bei der Aufnahme eines Bildes, in dem sich eine helle Lichtquelle befindet, das aufgenommene Bild verfälscht wird, da die Irisblende diese Helligkeit nur im ganzen ausregeln kann. Wird durch diese helle Lichtquelle die Irisblende zu weit geschlossen, ist auf dem Bild nur noch ein heller Punkt zu sehen, und der Rest des Bildes ist durch die fehlende Gesamthelligkeit zu dunkel. Ist die Irisblende zu weit geöffnet, verfälscht auch wiederum die sehr helle Lichtquelle den Gesamteindruck, da im Gegensatz zu dem Rest des Bildes eine höhere Helligkeit vorliegt, so daß das Bild unscharf wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kamera eine Bildverfälschung durch extrem helle Bildelemente zu verringern. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Kamera enthält somit eine Blende aus Pixeln, die eine Matrix bilden und in ihrer Transparenz in Abhängigkeit von der Helligkeit ansteuerbar sind. Dadurch wird der Kontrast­ eindruck des Bildes erheblich erhöht, so daß ein zu heller Ein­ druck einer Lichtquelle nicht entsteht.

Eine auf Helligkeitsunterschiede ansprechende Einheit, z. B. ein CCD, nimmt die unterschiedlichen Helligkeiten wahr und steuert eine in der Transparenz steuerbare Einheit, z. B. ein LCD an. Die Ansteuerung zwischen der die Helligkeit wahrnehmenden und der in der Transparenz steuerbaren Einheit erfolgt insbesondere mit einer steuerbaren Einheit, z. B. einem Mikrokontroller. Eine derartige, in ihrer Transparenz steuerbare Einheit wird im folgenden als Matrixblende bezeichnet. Die Matrixblende gewährleistet, daß eine gleichmäßige kontrastreiche Bilderfassung geschieht.

Vorteil bei der Erfindung ist, daß jedes Bild individuell durch die Matrixblende ansteuerbar ist. Bei bekannten Kameras mit ei­ ner Blende wurde bislang nur die Gesamtdurchlässigkeit der Iris­ blende geändert, also zwischen ganz dunkel bei geschlossener Blende und ganz hell bei vollständig geöffneter Blende. Bei der Erfindung hingegen wird die Irisblende pixelweise oder bild­ punktweise in ihrer Transparenz angesteuert. Wenn z. B. eine aus einer Zahl von Pixeln bestehende Bildfläche ungewöhnlich hell ist und dadurch Helligkeit und Kontrast verfälschen würde, zeigt sich diese erhöhte Helligkeit in dem von dem optoelektronischen Wandler gelieferten Signal durch überhöhter Signalamplitude. Dieses Signal mit erhöhter Amplitude kann, vorzugsweise über eine Schwellwertschaltung dann dazu ausgenutzt werden, die Transparenz der Elemente der Irisblende für die genannte Bildfläche mit erhöhter Helligkeit soweit zu verringern, daß diese erhöhte Helligkeit auf dem optoelektronischen Wandler praktisch nicht mehr erscheint. Durch das Zusammenwirken eines zur Erzeugung des Videosignals ohnehin vorgesehenen CCD-Wandlers mit der in der Lichtdurchlässigkeit steuerbaren, im Lichtweg vorgesehenen Blende kann somit das auf dem Wandler auftreffende, das Bild darstellende Licht jeweils individuell so modifiziert werden, daß ein optimaler Kontrastbereich besteht und insbesondere in dem vom Wandler gelieferten Videosignal keine überhöhten Signalamplituden durch extrem helle Bildstellen auftreten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der Anordnung und

Fig. 3 eine Bilderfassungseinheit für eine Matrixblende.

In Fig. 1 ist der Strahlengang S herausgegriffen worden, wobei dieser durch die Linse L über die Matrixblende LCM auf die als elektrooptischer Wandler dienende Bilderfassungseinheit CCD ver­ läuft. Die Bilderfassungseinheit CCD nimmt die Helligkeit wahr und steuert in Abhängigkeit von dieser mit der Ansteuerungsein­ heit TC die Matrixblende LCM an. Diese Ansteuerung wird mit allen auf der Bilderfassungseinheit CCD auftreffenden Strah­ lengängen durchgeführt, so daß eine kontrastreiche Bilderfas­ sung möglich ist.

Die pixelweise Ansteuerung der Transparenz der Matrixblende LCM macht es möglich, jeden Bereich der Bilderfassungseinheit CCD mit optimaler Helligkeit individuell anzusteuern. Auch ist es möglich, durch die gezielte Ansteuerung mit Hilfe der Ma­ trixblende LCM nicht nur die Helligkeit optimal zu regeln, sondern auch bei einer farblichen Erfassung mit der Bil­ derfassungseinheit CCD diese optimal abzustimmen.

Fig. 2 zeigt die vergrößerte Darstellung der Anordnung. Die Ma­ trixblende LCM ist unmittelbar der Bilderfassungseinheit CCD zu­ geordnet. Beide Einheiten könnten auch direkt aufeinander ge­ schichtet sein.

Fig. 3 zeigt die Bilderfassungseinheit für eine Matrixblende. Das Linsensystem LS steuert den Strahlengang auf die Ma­ trixblende LCM und weiterhin auf die dahinter liegende Bilder­ fassungseinheit CCD. In der schon beschriebenen Weise gibt die Bilderfassungseinheit CCD Informationen über die Helligkeit oder die Farbe an die Ansteuerungseinheit TC weiter, welche dann die Matrixblende LCM ansteuert. Um die Linse schnell schließen zu lassen, bekommt die Ansteuerungseinheit TC diese Informationen als schnell schließendes Kontrollsignal SSC zugeordnet.

Claims (7)

1. Kamera mit einer steuerbaren Blende und mit einem Sensor zur Umwandlung in der Helligkeit der Bildpunkte ein elektrisches Signals, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (LCM) eine Matrix aus einzelnen, den Bildpunkten zugeordneten, in der Lichtdurchlässigkeit steuerbaren Elementen enthält, deren Lichtdurchlässigkeit durch das Ausgangssignal des Sensors (CCD) gesteuert ist.

2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (CLM) als LCD-Flüssigkristallanzeigeelement ausgebildet ist.

3. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als CCD-Wandler ausgebildet ist.

4. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (LCM) und der Wandler (CCD) unmittelbar aufeinander liegend eine Baueinheit bilden.

5. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Wandler (CCD) über eine Steuerschaltung (TC) derart mit dem Steuereingang der Blende (LCM) verbunden ist, daß die Lichtdurchlässigkeit der Bildpunkte der Blende (LCM) in Abhängigkeit von der Amplitude des Ausgangssignals der entsprechenden Bildpunkte des Wandlers (CCD) steuerbar ist.

6. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (TC) eine Amplitudenschwellwertschaltung enthält.

7. Kamera nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung so ausgebildet ist, daß auch Farbfehler in dem die Blende passierenden Licht ausgeglichen werden.