Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Что такое гистограмма?

Читайте также:
  1. I.1. Зачем пишут диплом и что он такое
  2. А что такое масоны?
  3. А) Что такое наука
  4. Введение. Что такое логотерапия?
  5. Вернемся к моему первому вопросу. Можете ли вы объяснить, как вам удается сохранять такое чувс­ тво собранности при торговле на рынках?
  6. Вечная жизнь – что это такое?
  7. Вопрос: Что такое любовь? Часто она кажется недо­стижимой.
  8. вы, которые не знаете, что случится завтра: ибо что такое жизнь ваша? пар, являющийся на малое время, а потом исчезающий.
  9. Глава 1. ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ЭФИРНЫЕ МАСЛА
  10. ГЛАВА 12 Такое печальное изобретение

ФОТОШКОЛА_ГИСТОГРАММА

 

Гистограммы появились вместе с цифровыми камерами и во многом, особенно для фотографа-любителя заменили собой и шкалу Адамса и всю экспонометрию тоже.

 

Зачем нужна Гистограмма?

Все современные камеры оснащены достаточно большими и качественными дисплеями. Зачем же тогда нужна гистограмма?

Дисплеи имеют свой уровень яркости, восприятие которой зависит так же от окружающего света. Если смотреть на дисплей ночью картинка будет казаться очень яркой, а днем наоборот – очень блеклой. За счет того, что гистограмма показывает изображение в виде графика, она независима от любых условий просмотра.

Качество дисплеев в камерах действительно высокое, но не настолько чтобы отобразить разницу между почти белым и абсолютно белым, как и разницу между почти черным и абсолютно черным.

Что такое гистограмма?

Гистограмма — столбчатая диаграмма, график, отражающий распределение тонов и полутонов в изображении. Каждый пиксель попадает в одну из 256 групп, где 0 - чёрный, 255 - белый, а все другие числа обозначают различные тона серого.

На гистограмме горизонтальная ось обозначает группы пикселей каждой тональности - от 0 (чёрный) до 255 (белый).

Вертикальная ось обозначает количество пикселей в каждой группе. На гистограмме вы видите плавный график - хотя на самом деле вы видите 256 вертикальных линий, но они стоят так близко друг к другу, что создаётся впечатление плавного графика.

Чем выше столбец, тем больше точек соответствующего оттенка серого содержится в фотографии.

 

Для тонкой настройки общей гистограммы яркости чаще всего недостаточно, поэтому строят гистограммы для каждого канала: красного (Red be0a2f), зеленого (Green) и синего (Blue). Каналы, полутоновые изображения в градациях серого, хранят информацию о распределении одного компонента цветовой модели RGB. Максимуму интенсивности в канале отвечают области высокого содержания соответствующей составляющей.

Гистограмма служит источником как количественной, так и качественной информации. Общий ее вид о многом поведает профессионалу. Она может использоваться для анализа тонового характера изображения, определения тоновых дефектов и даже условий съемки.

Для удобства описания областей гистограммы диапазон тонов делят на три части (рис. 2):

 

 

Для объективного определения тонового характера изображения необходимо мысленно найти центр равновесия его гистограммы. Если положение точки равновесия смещено в сторону теней, то мы имеем дело с темным изображением, если в сторону светов — со светлым, если ярко выраженного смещения нет — со средним по тону.

Положение точки равновесия можно искать как на глаз, так и по вычисленному параметру гистограммы Mean — среднему значению яркости. Если оно менее 100, то изображение темное, если более 150 — светлое. Конечно, нельзя слепо полагаться на указанные рекомендации, но в 95% случаев этого достаточно, чтобы точно определить тоновый характер и сделать соответствующие выводы, например, о необходимой коррекции.

 

Посмотрите на следующее фото:

Автор: http://www.flickr.com/photos/bigfrank/368734607/

Это просто идеальная фотография для нашей ситуации.

 

Как вы видите, на фото нет пересветов или темных участков. Гистограмма показывает нам то же самое. По краям есть невысокие столбики, которые указывают на пересветы от ламп освещения и темные области на витрине. В остальном, как видно, гистограмма показывает, что наибольшая часть информации в средних тонах.

 

Еще один пример удачной экспозиции

 

Видно, что снимок не имеет участков, в которых потеряны детали.

Гистограмма подтверждает это: достаточно ровный, без резких всплесков график имеет вид относительно ровного «холма», который протянулся от левого края нижней оси до правого. Такой тип гистограммы означает как наличие ярких и темных областей на снимке, так и широкого спектра полутонов. Эта фотография не требует коррекции.

 

Итак, яркостная гистограмма — это такой график, в котором по горизонтали — яркость, от нуля (абсолютно неяркий, черный), до максимума в 255 (абсолютно яркий, белый), а по вертикали — количество точек, имеющих эту яркость.

 

Таким образом:

А) для полностью черного снимка получим тонкий-тонкий столбик слева (много черных точек и никаких других), для полностью белого — столбик справа, для серого (128) — столбик посередине;

Б) к примеру, для градиента — абсолютно плавного перехода с черного цвета на белый, получим на гистограмме ровный прямоугольник, т.к. там одинаковое количество точек каждой яркости;

В) в большинстве реальных фотографий из реальной жизни получим некую кривую.

Если у нее есть видимый горб в левой части гистограммы, значит, в фотографии больше темных тонов. Если темные тона преобладают, то это фотография в низкой тональности - Low Key.

Если в правой части — то значит, она светлая. Фотография в высокой тональности - High Key;

Г) Если гистограмма не доходит до левого края, значит, в фотографии нет полностью черного тона, а только серый; если не дотягивает до правого — значит, нет полностью белого. Если не дотягивает ни до того, ни до другого — значит, фотография в целом серая, вялая, низкоконтрастная;

Д) Если горбик гистограммы выглядит состоящим из отдельных «зубчиков» с перерывами между ними, значит, в фотографии мало промежуточных тонов, т.е. отдельных тонов в общем мало, фотография контрастная.

Если горбик плавный — значит, фотография мягкая, с плавными переходами.

Соляризованныефотографии (с предельном малым количеством полутонов или без таковых вообще) выглядят как два-три-четыре тонких столбика всего. Т.е. есть точки такой, такой и такой яркости, а промежуточных между ними — нет.

Полностью графичнаяфотография, с только черными и белыми тонами — два столбика: самый правый и самый левый.

 

 

 

Горбик в левой части оттого, что снимок в целом темный. Маленькая горка справа соответствует тонам белых цветов.

 

 

1. Гистограмма темного изображения (Low Key). Имеет ярко выраженное смещение тонов в сторону теней. Ей характерен широкий и высокий пик в левой части графика. То есть изображение считается темным, если основная масса пикселей имеет низкие уровни яркости. Но это не означает, что в нем не должно быть пикселей высокой яркости, наоборот, качественный снимок темной тональности чаще всего будет иметь на диаграмме «экспоненциальный» хвост в области ярких значений, медленно сходящий на нет к концу тонового диапазона. Из того, что тоновый характер изображения по гистограмме темный, не следует, что изображение обязательно нужно осветлять: возможно, это его истинная тональность — все зависит от сюжета.

 

Возьмем, например, фотографию горсточки изюма. Как видно из гистограммы, которая имеет небольшой "горб" в области теней и большой горб в области между тенями и средними тонами изображения - фотография выдержана в темных тонах. Так же заметен небольшой "всплеск" в правом краю гистограммы, в области светов. И даже можно сказать, откуда он взялся, это блики - отражение света вспышки от белого листа бумаги, на котором лежал изюм.

 

Понятно, что сама фотография с изюмом далека от художественной. О художественных образцах Low Key мы говорили в предыдущих уроках.

Пример художественного Low Key

 

2. Гистограмма светлого изображения (High Key). В некотором смысле светлая картинка — прямая противоположность темной. В ее гистограмме будет широкий и высокий «холм» в области светов, определяющий основную массу пикселей изображения, и экспоненциальный спад в тенях. Вот только этот темный хвост может не достигать минимального уровня яркости — фотографии светлой тональности совершенно необязательно иметь глубокие тени.

 

 

Преобладание светлых тонов на этой фотографии приводит к тому, что гистограмма смещена вправо. Всплесков почти нет, что говорит о плавных тоновых переходах.

 

 

 

Гистограмма среднего по тону изображения. Изображение может быть средним по тону либо вследствие того, что большинство пикселей имеют среднюю яркость, либо из-за равного соотношения светлых и темных пикселей в целом. Большинство обычных изображений средние по тону.

 

Посмотрим на фотографию с грецкими орехами. На гистограмме большая часть пикселей разместилась в области средних тонов (области с яркостями от ~100 до ~200).

Есть один хороший прием, для того, чтобы оценить гистограмму изображения - прикиньте мысленно, где находится центр равновесия гистограммы. Если он смещен в сторону светов, как на этом снимке, то изображение должно быть светлое, если центр равновесия смещен в область теней, то изображение будет слишком темным (как на предыдущем снимке).

Оптимальное изображение должно использовать весь тоновый диапазон (всю шкалу яркостей), плавно спадать к краям гистограммы и не иметь на них обрезанных участков. Вполне допускается и даже приветствуется для получения хорошего контраста, наличие нескольких "горбов" (например двух, по левую и правую части от середины гистограммы), которые соответствуют наиболее значимым областям изображения.

 

 

 

Гистограмма с «проваленными» тенями. Характерная особенность — срез края диаграммы слева в области теней. Такое впечатление, будто часть графика в тенях оторвана. Чувства нас не обманывают: такая гистограмма — свидетельство неверно выбранной экспозиции или неправильно выполненного сканирования.

На фотографии ниже мы видим, что область теней совсем не используется (значит, контраста на изображении точно уже не будет), в области светов виден сильный "обрезанный всплеск" (это небо подвело - облака пропали и небо "выбелено" до предела). Используется только узкий тоновый диапазон в области средних тонов.

Современные цифровые камеры хорошо отрабатывают проблему недостаточной экспозиции, так что, возможно, вы не так часто будете сталкиваться с такими дефектами.

 

Значительно чаще такую гистограмму можно получить при сканировании. Если после оцифровки вы видите характерный срез в тенях, то, вероятнее всего, была допущена ошибка при определении точки черного (самого темного тона в изображении), в результате чего были утрачены детали в тенях. Естественно, цифровыми методами детали уже не вернуть, так что лучшим выходом было бы выполнить сканирование заново.

Есть только одно оправдание для такой гистограммы — в оригинале изначально могло не быть деталей в этом тоновом диапазоне. Обычно тогда в изображении явственно проступает шум, и оператор может принять решение попросту «провалить» тени, тем самым спрятав дефект.

 

На рис. справа (тени «провалены») явно виден срез. Если посмотреть на область, выделенную белым пунктиром, то вместо складок на одежде в правом изображении мы увидим плоские черные пятна, тени же левого не такие глухие и содержат тоновые переходы.

 

Гистограмма «вылета» в светах. При избыточной экспозиции может возникать гистограмма, показанная на рис. ниже. Срез справа в области высоких яркостей свидетельствует об утраченных деталях в светах. Яркая засветка привела к тому, что белые части картинки превратились в плоское пятно на изображении. Утрата деталей — худшее, что может случиться с цифровым снимком.

 

Гистограмма ясно показывает, что нет абсолютно черных участков (провал левого края диаграммы края), зато ясно видно пересветы на белых объектах – черных горбиков слишком много справа.

 

В цифровых камерах, даже в некоторых продвинутых мыльницах есть функция (которую одни обожают, а другие терпеть не могут) - предупреждение о пересвете. Эту функцию обычно можно включить, поставив галочку в опциях Настроек Основного меню вашей камеры (Воспроизведение – Яркие/Темные зоны). Если камера определяет, что часть изображения пересвечена, эта область начнёт мигать на дисплее. Эта функция очень полезна при съёмке статичных сюжетов - например, пейзажей.

 

Гистограмма изображения с зеркальными бликами. Не удивляйтесь, что во многих ваших снимках есть легкий всплеск в области максимальных яркостей, повторяющий в миниатюре гистограмму со срезом в светах (рис. ). Это не что иное, как следствие зеркальных бликов на поверхности запечатленных объектов. Зеркальный блик — область очень высокой яркости, возникающая в результате отражения света источника на блестящей поверхности. Зеркальные блики есть практически в любой сцене на стеклянных, металлических, гладких пластиковых объектах. Яркость их настолько велика, что никакие ухищрения не позволяют уместить их в доступный тоновый диапазон, и они естественным образом срезаются в области светов — возникает особый пик, который не следует учитывать при качественном анализе гистограмм.

 

Гистограмма изображения с источниками света в кадре. Этот вид во многом похож на гистограмму с зеркальными бликами, с той лишь разницей, что вместо бликов фигурируют сами источники (рис. 10). Как и в предыдущем случае, в области светов есть всплеск, только его размер больше, а сам он несколько шире.

В большинстве случаев автоматика скверно отрабатывает съемку с источниками в кадре, поэтому здесь следует очень внимательно исследовать результат, особенно в области теней и светов, где возможна непроработка деталей.

 

Гистограмма изображения с узким тоновым диапазоном. При недостаточной экспозиции часто возникают изображения, где доступный тоновый диапазон не используется полностью (остаются значительные области в районе высоких яркостей). Из-за этого снимок выглядит темным, хотя следовало бы ожидать средней тональности.

Гистограмма изображения с узким тоновым диапазоном

 

Такая гистограмма свидетельствует о возможном недостаточном контрасте, но главное, что происходит чаще всего, такое изображение содержит всю необходимую информацию о деталях (в области теней наблюдается схождение к левому краю). Последующая тоновая коррекция значительно улучшает его вид

 

Если вы столкнулись с такой гистограммой, то лучше выполнить повторную съемку или сканирование, а если это невозможно, цифровая коррекция — единственный и не худший выход.

 

 

На этой гистограмме больше темных тонов, поэтому она смещена влево. Всплески характеризуют высокую контрастность изображения Здесь всплесков нет - эта фотография менее контрастная. Но динамический диапазон достаточно узкий - все полутона сконцентрированы в левой части

 

 

Гистограмма изображения, обработанного цифровыми методами. Гистограмма на рис. 12 свидетельствует о проведенной коррекции фотографии цифровыми методами. При перераспределении уровней яркости некоторые значения оказываются практически неиспользуемыми, в результате получается «просевшая» (рис. 12) либо «линейчатая» (рис. 13) диаграмма. Всякий раз, сталкиваясь с таким графиком, можете быть уверены — что-то или кто-то изменил исходные данные. Ищите причину. В любом случае такая гистограмма исходного изображения свидетельствует о невысоком качестве оборудования или его драйверов.

 

Оптимальная гистограмма. Как же все-таки должна выглядеть оптимальная гистограмма фотоизображения?

Она должна максимально эффективно использовать тоновый диапазон, плавно спадать до нуля к краям тонового диапазона (срезов ни в светах, ни в тенях быть не должно), быть относительно плавной, без разрывов. И главное, чтобы тоновый характер, определенный по гистограмме, отвечал ожидаемой тональности изображения. На рис. 14 представлена фотография, отвечающая всем этим критериям. Кроме того, она имеет два массивных пика: один в тенях (ему отвечает объект), а другой в светах (фон). Изображения, у которых различным частям сцены можно сопоставить определенные пики на гистограмме, как правило, обладают более сильным контрастом, что в определенном смысле — полезное свойство.

Еще раз напомним, что главное в оптимальном снимке — эффективное использование всеми каналами доступного тонового диапазона и отсутствие срезов и вылетов на краях, что гарантирует сохранение всех деталей сцены.

 

В цифровых камерах, даже в некоторых продвинутых мыльницах есть функция (которую одни обожают, а другие терпеть не могут) - предупреждение о пересвете. Эту функцию обычно можно включить , поставив галочку в опциях Настроек Основного меню вашей камеры (Воспроизведение – Яркие/Темные зоны). Если камера определяет, что часть изображения пересвечена, эта область начнёт мигать на дисплее. Эта функция очень полезна при съёмке статичных сюжетов - например, пейзажей. Если часть изображения мигает, вы можете применить компенсацию экспозиции и снять кадр повторно, чтобы привести тона изображения в допустимые рамки. Пользуйтесь этой функцией, и вы навсегда избавитесь от проблемы пересвеченных кадров.

Иногда улучшить снимок можно легким изменением композиции.

В более сложных случаях придётся прибегнуть к экспокоррекции (экспокоррекция есть в большинстве цифровых просьюмерских камер и даже в некоторых "мыльницах") или ручной настройке выдержки и диафрагмы.

 

Если график находится в неправильной части поля, следует внести следующие экспокоррективы. Для смещения гистограммы влево поправки должны быть отрицательными, а для смещения вправо — положительными. Коррекцию рекомендуется делать, изменяя значение выдержки, поскольку при диафрагмировании объектива произойдет изменение глубины резко изображаемого пространства.

 

Ориентируясь на гистограмму можно быстро анализировать правильность экспонометрического замера только что отснятого кадра и тут же вносить поправки в работу экспонометра камеры.

Если гистограмма не укладывается в границы графика там, где располагаются света (т.е. справа на гистограмме), значит, допущена серьезная ошибка — передержка. Необходимо внести минусовую поправку экспокоррекции и добиться того, чтобы хвостик графика опустился к нулевому уровню внутри гистограммы.

Если при этом за пределы гистограммы вылетают тени, это означает, что в этой зоне мало света. Необходимо либо подсветить тени, либо смириться с потерей деталей в темных частях кадра. Выбитые тени для нас привычнее, чем потерянные детали в светах.

 

 

Гистограмма помогает и при обработке в Фотошопе в режиме Levels. Посмотрите, как после увеличения контраста выглядит гистограмма и фото.

 

Слева оригинал фотографии, справа результат после небольшого увеличения контраста. Как видите, работа контраста растягивает гистограмму, добавляя темных и светлых областей.

 

Сбалансированная гистограмма может выглядеть примерно так:

Или так


Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 36 | Нарушение авторских прав

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ВОЗРАСТ ДО 16 ЛЕТ| ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2020 год. (0.019 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав