Гистограмма

Гистограммы являются ключом к пониманию цифровых изображений. Эта мозаика размером 10x4 содержит 40 плиток, которые мы отсортируем по цвету и разложим на стопки. Чем выше получится стопка, тем больше плиток такого цвета в мозаике. Полученная в итоге "гистограмма" покажет распределение цветов в мозаике.

В статье про сенсоры мы узнали, что цифровое изображение является мозаикой, состоящей из квадратных плиток или «пикселей» разного цвета, которые настолько малы, что изображение кажется целостным. Вместо сортировки их по цвету мы отсортируем их по 256 уровням яркости от черного (0) до белого (255) с 254 уровнями серого между ними. Подобно тому, как мы поступили вручную с плитками, ПО автоматически сортирует пиксели в показанной ниже картинке в 256 групп (уровней) по яркости и суммирует их. Высота каждой "стопки" или вертикальной "полоски" говорит о том, как много в изображении имеется пикселей с определенной яркостью. "0" и "255" – это самое темное и самое светлое значение, соответствующие черному и белому.

 

На этой гистограмме каждая «стопка» или «полоска» имеет ширину 1 пиксель. В отличие от мозаичной гистограммы, эти 256 полосок расположены вплотную друг к другу, из-за чего в образовательных целях показаны различными оттенками серого, чтобы можно было различить отдельные линии. Не думайте, что там есть пустое место между линиями. В обычных условиях все полоски имеют одинаковый черный цвет, как показано на второй диаграмме.

Примеры типичных гистограмм

Правильно экспонированное изображение
Это пример правильно экспонированного изображения с «хорошей» гистограммой. Кривая плавно сходит на нет к правому краю гистограммы, показывая, что детали в ярких участках неба и волн были сохранены. С левого края (тени) кривая так же начинается с нуля и плавно возрастает.
Недостаточная экспозиция
Эта гистограмма показывает, что яркости многих пикселей равна нулю или близка к этому. Это значит, что были «обрезаны тени». Некоторые детали в тенях потеряны навсегда, как объясняется в статье про динамический диапазон. Если в кадре не присутствует больших черных предметов, то в изображении не должно быть слишком много черных пикселей. Кроме того, мы видим очень мало пикселей в яркой области.
Избыточная экспозиция
Эта гистограмма показывает, что в картинке слишком много пикселей со значениями 255 или около того, что означает «обрезанные блики». Многие детали на ярких участках волн и облаков потеряны. В тенях же очень мало пикселей.
Слишком высокий контраст
В этом изображении обрезаны и тени и блики.Динамический диапазон сцены больше, чем динамический диапазон камеры.
Слишком низкий контраст
В этом изображении есть только полутона, из-за чего контраст низкий, а картинка смотрится как в тумане.
Изображение с измененным контрастом
Если "растянуть" показанную выше гистограмму с помощью коррекции уровней или кривых, то контраст картинки улучшится, но, поскольку имевшиеся полутона распределились по более широкому тональному диапазону, некоторые из них просто отсутствуют, как видно в это «комбинированной» диаграмме. Слишком большая степень «объединения» полутонов может привести кпостеризации изображения.

Следите за гистограммой при съемке

Пример гистограммы, предупреждающей об избыточной экспозиции

Многие полупрофессиональные и все профессиональные камеры позволяют просматривать гистограммы на экране камеры, так что вы можете скорректировать экспозицию и сделать новый снимок, если потребуется. Некоторые камеры имеют систему предупреждения об избыточной экспозиции, когда области с избыточной экспозицией моргают черным цветом, как показано на этой анимированной картинке. Обычно такое мерцание означает, что хотя бы в одном из каналов происходит обрезка яркости.

Следите за гистограммой при редактировании

При редактировании изображения важно следить за гистограммой, чтобы избежать упоминавшихся обрезки теней и/или бликов, а также постеризации. Adobe Photoshop, начиная с версии CS, снабжен гистограммой реального времени.

Заключение

Важно следить за гистограммой при съемке и редактировании, чтобы обеспечить правильную экспозицию снимка и избежать потери деталей изображения в тенях и на ярких участках.

Back to top