Показывает значение яркости пикселей и их распределение

Обновлено: 17.05.2024

Полезно просмотреть фотографию после ее съемки, чтобы убедиться в правильности экспозиции. В большинстве случаев вы можете оценить экспозицию, взглянув на предварительное изображение на ЖК-дисплее с помощью функции воспроизведения. Тем не менее, могут быть случаи, когда освещение вокруг вас яркое и отражается на маленьком дисплее, что может затруднить оценку экспозиции фотографии. Более объективный способ оценить экспозицию фотографии — обратиться к ее гистограмме.

Что такое гистограмма?

В фотографии гистограмма представляет собой графическое представление количества пикселей, занимающих каждое значение тона в диапазоне от чисто черного до чисто белого. При просмотре гистограммы горизонтальная ось представляет градацию тонов, а вертикальная ось представляет относительное количество пикселей определенного значения тона. Иными словами, высота графика в любой точке горизонтальной оси представляет собой количество пикселей этого тона.

В цифровой фотографии гистограмма изображения всегда создается из обработанного исходного изображения. Ваша камера создает гистограммы, используя тональные вариации изображений в формате JPEG или изображения предварительного просмотра JPEG, прикрепленные к необработанным файлам. В большинстве камер и комплектов программного обеспечения гистограммы не создаются из необработанных данных в необработанных файлах.

Некоторые беззеркальные камеры могут отображать живую гистограмму в электронном видоискателе или на заднем ЖК-дисплее в режиме съемки, что может помочь вам понять настройки сцены и экспозиции перед съемкой.

Adobe Lightroom Classic CC отображает гистограмму изображения в правом верхнем углу модуля «Разработка».

Интерпретация гистограммы изображения

В целом гистограмма полезна только в качестве контекстуального ориентира. В контексте отсутствия, будучи либо исходным изображением, либо хорошим воспоминанием о композиции, гистограмма может сказать вам только, насколько ярка получившаяся фотография, но не насколько правильно она экспонирована. Хотя понятия яркости и экспозиции связаны между собой, они не являются взаимозаменяемыми. Является ли изображение темным, ярким или средним, зависит как от отражательной способности объекта, так и от общей экспозиции.

Например, правильно выставленная фотография черного кота в угольной шахте (низкая отражательная способность) создаст темное изображение с соответствующим перекосом гистограммы влево. Правильно экспонированная фотография белой собаки на снегу (высокая отражательная способность) создаст яркое изображение с соответствующим перекосом гистограммы вправо. Однако без исходных изображений для справки гистограмма не дает подсказок об уровнях отражательной способности или экспозиции.

На более темных или неброских снимках гистограммы сдвинуты влево. Более яркие или «светлые» фотографии дают графики, смещенные вправо. На обычных фотографиях графики разбросаны примерно посередине, потому что на них представлены объекты с нормальным распределением тональных значений от ярких, средних и темных.

Напоминаем, что гистограмма не является надежным показателем общей экспозиции. Вопреки многим руководствам для начинающих, фотография с правильной экспозицией не обязательно будет давать гистограмму со свободной кривой в форме колокола, идущей наружу от середины.

Средняя экспозиция средней сцены со средним распределением тональных значений дает гистограмму среднего вида.

Это тип средней гистограммы, которая, по мнению большинства онлайн-руководств и руководств по эксплуатации фотоаппарата, представляет собой правильно экспонированную фотографию.

Эта фотография в светлых тонах или в светлых тонах имеет правильную экспозицию, поэтому гистограмма не выглядит средненькой.

Гистограмма фотографии в светлых или светлых тонах должна быть смещена вправо при правильной экспозиции.

Аналогичным образом, эта неброская или темная фотография, намеренно экспонированная для передачи соответствующего настроения, приводит к гистограмме со значительным объемом пикселей с темными тонами.

Поскольку фотография намеренно экспонируется, чтобы темные участки сцены выглядели темными, гистограмма имеет значительный уклон влево.

Гистограммы и подсветка

Гистограммы полезны для оценки экспозиции (и передержки) светлых участков. Светлые участки занимают крайнюю правую часть тонового диапазона гистограммы. Это часть гистограммы, представляющая правильно экспонированные яркие объекты, такие как белые облака, свадебные платья и пушистые самоеды. При правильной экспозиции светлые тона должны выглядеть ярко, сохраняя при этом детали и текстуры. Когда объект со светлыми тонами переэкспонирован, он будет казаться совершенно белым и невыразительным, и никакое редактирование для уменьшения яркости изображения не восстановит потерянную информацию. Переэкспонированные блики часто называют «обрезанными» или «засветленными».

Как правило, наличие некоторых обрезанных светлых участков не является причиной для беспокойства, и часто они неизбежны. Например, фотографии, которые случайно включают фары автомобилей и голые лампочки, открытое пламя или солнце и его отражение на полированной поверхности, будут иметь некоторые пересветы, и это приемлемо и (в основном) неизбежно. Переэкспонированные блики вызывают беспокойство, когда они появляются на основном объекте, например, на лице на портрете.

Контраст

Вы можете определить контрастность фотографии, проанализировав ее гистограмму. Контраст описывает разницу между светлыми и темными областями фотографии. Низкоконтрастное изображение приведет к гистограмме с большим объемом пикселей, сконцентрированных в относительно узком диапазоне тонов. Высококонтрастное изображение часто дает гистограмму с широким распределением по тоновому диапазону или несколько узких выступов, расположенных далеко друг от друга.

Контрастные материалы

Пример низкоконтрастной фотографии. Обратите внимание, что на гистограмме есть несколько выступов, которые не распространяются на весь тональный диапазон.

Пример высококонтрастной фотографии. Обратите внимание, как гистограмма распределяется по всему тоновому диапазону, представленному на графике.

Гистограммы яркости и RGB

Многие камеры поддерживают два типа гистограмм: яркостная и RGB (красная, зеленая и синяя). Гистограммы яркости присваивают значение яркости каждому пикселю фотографии и используют его для построения графика. Цвет отдельных пикселей игнорируется, вместо этого отображается общая яркость сцены. Однако это может быть обманчиво при наличии ярких, насыщенных предметов.

Цифровые камеры создают цветные изображения благодаря умному сочетанию красного, зеленого и синего света. Каждое цифровое изображение можно разделить на отдельные красные, зеленые и синие составляющие или «цветовые каналы». Каждый цветовой канал представляет собой монохроматическое представление значений яркости для этого цвета.

Гистограмма RGB представляет собой три отдельные гистограммы, отображающие значения яркости красного, зеленого и синего цветов для каждого пикселя фотографии. Гистограммы RGB полезны для устранения неполадок с передержкой в отдельных цветовых каналах.

Гистограмма показывает общее распределение тонов на изображении. Это столбчатая диаграмма количества пикселей каждого тона серого, встречающегося на изображении. Это помогает нам анализировать и, что более важно, корректировать контрастность изображения.

Серый? Да, фотографы знают, что для цветных отпечатков нужно сначала выставить правильную экспозицию и контрастность, точно такие же, как и для черно-белых, и только потом вы беспокоитесь о цветовом балансе.

Технически гистограмма отображает яркость, которая определяется тем, как человеческий глаз воспринимает яркость различных цветов. Например, наши глаза наиболее чувствительны к зеленому, мы видим зеленый ярче, чем синий. Яркость взвешивает эффект этого, чтобы указать фактическую воспринимаемую яркость пикселей изображения из-за цветовых компонентов. Мир не рухнет, если вы просто будете думать о яркости как о яркости, на самом деле это вполне нормально для наших целей (и в любом случае очень забавно наблюдать за пуристами). Но яркость взвешивается по цвету, и на гистограммах есть более подробная информация и объяснение яркости, если вам все еще интересно. На данный момент яркость может быть "кажущейся яркостью" тонов пикселей RGB в изображении.

Сканирование черно-белых фотографий выполняется точно так же, как описано здесь (для оттенков серого, но не для штрихового рисунка). В любом случае на гистограмме значения тона отображаются серым цветом.

Каждый пиксель цветного или серого изображения рассчитывается как значение яркости от 0 до 255. На гистограмме отображается количество пикселей для каждого возможного значения яркости или яркости, если так можно представить. Яркость — это яркость в том виде, в каком ее видит человеческий глаз, а не абсолютная яркость. В любом случае, общий тональный диапазон 8-битного значения тона пикселя составляет 0..255, где 0 — самый черный черный цвет на левом конце, а 255 — самый белый белый цвет на правом конце. Высота каждой вертикальной полосы на гистограмме просто показывает, сколько пикселей изображения имеют значение яркости 0 и сколько пикселей имеют значение яркости 1, 2, 3 и т. д., вплоть до 255 справа.

Столбчатая диаграмма гистограммы наглядно показывает относительное распределение тонов изображения по всему диапазону. Что это такое сейчас и что ему нужно. На этом изображении у нас очень большое количество пикселей, которые находятся рядом с белым концом, но не на нем. У нас также есть много тех, кто находится близко, но не на черном конце. Наше изображение не полностью заполняет возможный диапазон от самых темных до самых светлых тонов. Наше изображение могло бы быть более контрастным. Но мы можем это очень легко исправить.

Хорошо, теперь давайте начнем с метода Simple Way.

Umax VistaScan автоматически запускает каждый предварительный просмотр с настройками по умолчанию, но Microtek ScanWizard имеет кнопку ручного сброса, поскольку он запоминает предыдущие настройки. В любом случае есть свои плюсы и минусы (настраиваемый выбор был бы замечательным!). Может быть причина сохранить настройки для нескольких сканирований, но обычно при запуске предварительного просмотра нового изображения мы хотим удалить все настройки, сделанные для предыдущего изображения. Кнопка «Сброс» есть в каждом инструменте ScanWizard, а также в нижней части расширенного окна «Настройки» (я хотел бы видеть ее на панели инструментов с кнопкой «Просмотр»). Он сбрасывает все предыдущие настройки до значений по умолчанию, чтобы заново начать работу с этим изображением, общеизвестной отправной точкой, чтобы мы знали, где находимся.

Сбросьте настройки, затем выполните предварительное сканирование. Предварительный просмотр делает доступными данные гистограммы. Гистограмма представляет собой область изображения, отмеченную в области предварительного просмотра для сканирования. Программное обеспечение сканера сохраняет данные гистограммы для всей области предварительного просмотра, но показывает в гистограмме только данные, представляющие текущую отмеченную область предварительного просмотра, указанную для сканирования.

Гистограмма количества пикселей с этим тоном увеличивается (масштабируется так, чтобы всегда почти достигать вершины)

Это гистограмма для этой фотографии после предварительного просмотра. Мы можем примерно объяснить три пика на гистограмме. Самый высокий пик из-за светлого фона ближе к концу 255, что означает, что многие пиксели почти белые. Желтый тоже наверху. Затем средние значения красного и зеленого, а очень темно-зеленые листья близки к 0. Пики означают, что количество пикселей с этими значениями тона было высоким. Верхний левый угол фотографии более белый, чем другие углы, что означает, что эти значения ближе всего к 255. Наведите указатель мыши на часть графика ScanWizard, и он покажет значение серого гистограммы и покажет общее количество пикселей с этим значение.

Наибольший интерес представляют значения тона на концах с нулевым количеством пикселей. Обратите внимание, что для этого изображения исходные значения гистограммы не охватывают весь диапазон 0..255. 0 — самый черный черный, а 255 — самый белый белый, и у нас нет ни того, ни другого на обоих концах. Но мы можем расширить, какие тона у нас есть для лучшего эффекта, «Установив точки». Это очень стандартный метод сканера, действительно стандартный метод, и это причина того, что любое лучшее программное обеспечение сканера предоставляет инструмент гистограммы. Вы можете игнорировать это, но вы и ваши сканы упустите действительно важную вещь.

Гистограммы в цифровой фотографии выглядят сложнее, чем они есть на самом деле.Левый и правый края показывают вам передержку и недодержку, и на этой странице вы найдете необходимые базовые знания.

Что такое гистограмма?

Гистограмма – это графическое представление распределения числовых данных. В цифровой фотографии он показывает, как часто на изображении встречаются разные уровни яркости.

Более темные точки представлены слева, более светлые – справа, чисто черные – слева, а чисто белые – справа.

Кривая, идущая высоко вверх, означает, что имеется много пикселей соответствующей яркости; чем ниже, тем меньше.

Если гистограмма растянута по всей ширине и наклонена к левому и правому краям, как на примере рисунка, изображение использует весь диапазон яркости от черного до белого, т. е. имеет высокий контраст изображения, но все части изображения узнаваемы, но все еще показывают детали.

В качестве примера фото с очень простым содержанием - почти без цветов, только две большие области с темным морем и более светлыми облаками. Гистограмма отображается в левом верхнем углу, нажмите, чтобы открыть изображение в большом размере.

начинается в крайнем левом углу, из самых темных частей воды
показаны две горы: одна левее для более темной воды, другая правее для более светлого неба
заканчивается перед правым краем, потому что самые светлые части облаков светло-серые, а не белые.

Теперь снова тот же объект, снятый через несколько секунд с более яркой экспозицией.

Общая форма гистограммы сместилась вправо, поскольку фотография стала ярче.
Он доходит почти до правого края, потому что самые яркие части облаков теперь почти белые.

Простые и RGB-гистограммы

Простые гистограммы суммируют значения красного, зеленого и синего для каждого пикселя в общую яркость или яркость, как в первых двух примерах. Вот еще один с большим количеством цвета на изображении.

Гистограммы RGB показывают распределение яркости трех основных цветов: красного, зеленого и синего по отдельности. Закат показывает красную кривую дальше вправо, потому что красный компонент на изображении намного ярче, чем зеленый и синий. Посмотрите на увеличенное изображение, чтобы увидеть красный пик на гистограмме справа. Он показывает, что в одной части изображения красный цвет достиг максимальной яркости, он исходит от солнца на изображении.

Гистограммы обычно имеют очень неправильную форму, и на практике вовсе не обязательно внимательно их изучать и угадывать, какая часть графика откуда берется.

Важно уметь читать, чтобы

чтобы иметь возможность судить о тоновом диапазоне фотографии в целом и
для распознавания передержки и недодержки.

Контроль экспозиции с помощью гистограмм

Передержки отображаются на гистограмме в виде пиков у самого правого края. Я добавляю пример, где очень хорошо видно, что вид снаружи из разрушающегося здания был на ярком солнце и сильно переэкспонирован; простая гистограмма показывает четкий пик справа.

На простой гистограмме эти пики означают, что части изображения выглядят чисто белыми без контуров.

В гистограмме RGB они означают, что в частях изображения один или несколько цветовых компонентов достигли своего максимального значения. Даже когда цветовой компонент достигает своего максимума, цветовые тона начинают выглядеть бледнее, а детали изображения уже могут быть потеряны.

Вы можете надежно проверить, не переэкспонированы ли части изображения, только взглянув на гистограмму RGB. Проверьте все три компонента цвета (красный, зеленый и синий) на наличие пиков на правом краю.

На простой гистограмме невозможно обнаружить передержку отдельных цветовых компонентов. Еще раз сравните фото заката; на простой гистограмме виден только крошечный пик справа; на гистограмме RGB более четко видно переэкспонированное солнце.

Недоэкспонированные области отображаются на гистограмме в виде высокого пика на левом краю.

В отличие от передержки, недодержка также может быть проблематичной, прежде чем темные области полностью погружаются в черный цвет, то есть когда на левом краю образуется крутая гора, а не просто кончик иглы на самом краю.

На фотографии примера вы видите такую гору с левой стороны, весь передний план содержит очень низкие контрасты, так что ее трудно распознать. На втором, более ярком снимке гора немного сдвинулась вправо, в этом диапазоне яркостей передний план явно более узнаваем.

Краткий курс
Цифровая настольная студийная фотография
Полное руководство по освещению и фотографированию небольших объектов цифровой камерой

В этой серии показаны три экспозиции одного и того же объекта и гистограммы для каждой экспозиции. Как видите, существует значительная разница в распределении светлых и темных пикселей.

Большинство серьезных программ для редактирования фотографий, таких как Photoshop и некоторые цифровые камеры, позволяют использовать гистограмму в качестве ориентира при оценке изображений. Поскольку большинство исправлений изображения можно диагностировать, взглянув на гистограмму, полезно смотреть на нее, пока еще есть возможность переснять изображение. Каждый пиксель изображения может записывать любой из 256 уровней яркости от чисто черного (0) до чисто белого (255). Гистограмма – это график, показывающий, как на изображении распределяются 256 возможных уровней яркости.

Горизонтальная ось представляет собой диапазон яркости от 0 (тени) слева до 255 (светлые участки) справа. Думайте об этом как о линии с 256 пробелами, на которые можно накладывать пиксели одинаковой яркости. Поскольку это единственные значения, которые может зафиксировать камера, горизонтальная линия также представляет максимально возможный динамический диапазон камеры.
Вертикальная ось представляет количество пикселей с каждым из 256 значений яркости. Чем выше линия, идущая от горизонтальной оси, тем больше пикселей имеет этот уровень яркости.

Вид гистограммы зависит от снимаемой сцены и экспозиции. Нет такой вещи, как хорошая или плохая гистограмма. Является ли конкретная гистограмма хорошей или плохой, зависит от того, чего вы пытаетесь достичь. На самом деле, вы можете предпочесть доверять своей визуальной реакции на изображение больше, чем числовым данным изображения, предоставленным гистограммой. Однако, даже если вы никогда не используете гистограмму, вы можете узнать о цифровых изображениях, поняв, что гистограмма может показать об изображении.

Одна из причин проверить гистограмму – проверить, достаточно ли пикселей в тенях, средних тонах и светлых областях. Если их достаточно, даже если изображение несколько нечеткое, это можно исправить в такой программе, как Photoshop, с помощью команды «Уровни». Этот элемент управления позволяет независимо настраивать области тени, середины и света, не затрагивая другие области изображения. Это позволяет осветлить или затемнить выбранные области изображения без потери деталей.

По гистограмме можно определить самые темные тени и самые яркие блики изображения; называются черной точкой и белой точкой. Фактически именно диапазон между этими двумя точками определяет динамический диапазон (также называемый тоновым диапазоном или контрастом) изображения. Если изображение низкоконтрастное, по гистограмме также можно определить, низкое оно или высокое.Изображение в низком ключе имеет детали, сосредоточенные в темном конце шкалы. На изображении в светлых тонах они сосредоточены на светлой стороне.

При съемке для репродукции процесс печати имеет меньший динамический диапазон, чем ваша камера. Любые тона на крайних концах гистограммы будут заблокированы и будут чисто белыми или чисто черными. Лучше всего снимать изображения, у которых большая часть пикселей находится в середине 3/4 динамического диапазона.

В Photoshop диалоговое окно «Уровни» содержит пять треугольников, которые можно перетаскивать, чтобы настроить распределение яркости на изображении.

Перетаскивание левого (черного) треугольника вправо затемняет тени.
Перетащите правый (белый ) треугольник влево, чтобы осветлить тени.
Перетаскивание среднего треугольника влево или вправо делает изображение светлее или темнее.

Два треугольника под серой шкалой уровней вывода также корректируют изображение, оказывая почти противоположное влияние на треугольники выше.

ИНДИКАТОР ПОДСВЕТКИ
Некоторые камеры выделяют области изображения, выгоревшие из-за передержки. Выделенные области белые без каких-либо деталей. Чтобы получить детали в этих областях, вы должны уменьшить экспозицию. Если компенсация экспозиции или брекетинг не дают вам необходимого контроля, вы всегда можете переключиться в ручной режим экспозиции.

Читайте также: