Як і чому ви використовуєте гістограму зображення?


118

Я усвідомлюю, що гістограма зображення - це графічне відображення тонального розподілу зображень (тобто горизонтальних дамків до вогнів, вертикального розподілу пікселів), але як це реально використовувати та чому? Я маю на увазі, чи не можете ви визначити все, що вам потрібно, просто подивившись на зображення?


5
Майте на увазі, що гістограма може вводити в оману, оскільки вона показує дату обробленого JPEG, а не необроблене зображення. Є способи мінімізувати це; можливо, хтось може написати відповідь, пояснюючи, як.
Рейд

1
UniWB - це техніка, яка дозволяє максимально використати свою гістограму в камері: photo.stackexchange.com/questions/664/… . @jrista - сміливо оновіть свою відповідь відповідно до цієї інформації, якщо ви вважаєте, що це доречно.
Карел

FYI Гістограма, додана Magic Lantern як накладка на DSLR-канони Canon, походить від даних RAW, а не JPEG, як дані, що відображаються в інших її накладках.
Нерозлучення

Відповіді:


98

Хоча на це питання не може бути "правильної" відповіді, є "правильні" відповіді. Гістограма - це потужний інструмент, і коли ви розумієте, як її ефективно використовувати, вона може значно допомогти вашій фотографії.

Як ви вже згадували, гістограма являє собою зображення тонального діапазону та розподілу на фотографії. Основна механіка така:

  1. Гістограма являє собою тональний діапазон зліва направо, з чорними та відтінками зліва, просуваючись через середні тони посередині, до яскравих праворуч.
  2. "Гучність" будь-якого заданого тону представлена ​​висотою вертикальної лінії, яка представляє цей тон.
    • Вертикальна лінія в самому лівому кінці вказує на обсяг загальних чорних тонів
    • Вертикальна лінія в самому правій частині вказує на об'єм загальних тонів підсвічування
    • Вертикальна лінія в самому центрі вказує на обсяг 18% сірих тонів
  3. Тони для зображення приймаються з інтенсивності кожного пікселя (кольоровість або відтінок ігнорується, і вимірюється лише яскравість / легкість / світність)
    • Загальна кількість тонів на зображенні залежить від бітової глибини зображення
    • 8-bpp (24-бітове) зображення має загалом 256 різних тонів
    • 12-bpp (36-бітне) RAW-зображення має загальну кількість 4 096 тонів
    • 14-bpp (42-бітне) RAW-зображення має загальну кількість 16 384 тонів
    • 16-bpp (48-бітне) RAW-зображення має загалом 65 536 різних тонів
    • 32-біт / с (96-бітний) HDR-зображення ефективно здатний представляти нескінченний тональний діапазон
  4. Не існує технічного обмеження висоти гістограми.
  5. Якщо ви не мати дуже низькі-бітове зображення, одна гістограма , як правило , що не здатна представляти кожен індивідуальний тон в зображенні, так що кожна вертикальна лінія , як правило, являє собою невеликий діапазон подібних тонів.
  6. Кольорова гістограма може представляти значно більший діапазон інформації, ніж чиста тональна гістограма в одному просторі.

(Як справжнє (плаваюче) число, значення HDR-зображення 32 bpp в діапазоні від 1,0 x 10 ^ -37 до 1,0 x 10 ^ 38) У більш реальних цифрах тональний діапазон від чорного до дуже тьмяного зоряного світла (0,00001 ), через освітлення в приміщенні (1-10), через сонячне освітлення на вулиці (1 000 000), до яскравості самого сонця (100 000 000) і багато іншого. Усі ці значення можуть бути представлені в одному HDR-зображенні.)

З огляду на ці факти щодо гістограми, з однієї інформації ви можете отримати різноманітну інформацію:

Контрастність

Контраст - це міра різниці між найяскравішими та найтемнішими тонами. Чим більше діапазон покриває гістограму між лівим і правим ребрами, тим більше контраст зображення:

  • Низький контраст:
    Низька контрастність

  • Високий контраст:
    Високий контраст

Ключ та експозиція

Ключ - це груба міра яскравості зображення, при цьому клавіша стає яскравішою, а низька - темніше.

  • Якщо гістограма зібрана у виділених місцях, у вас є чітке зображення: Високий ключ

  • Якщо гістограма зібрана в тіні і тіні, у вас є чітке зображення: Низький ключ

  • Очевидно, якщо гістограма розподіляється рівномірно, ви отримуєте збалансовану експозицію: Збалансована експозиція

(Гістограма, яка їде правою частиною гістограми, ймовірно, вказує на переекспозицію - відрізані виділення. Гістограма, яка їде лівою частиною гістограми, ймовірно, вказує на недоекспозицію - заблоковані тіні.)

Баланс білого

При використанні кольорової гістограми конвергенція червоних, зелених та синіх піків є ознакою балансу білого. Зокрема, зміщення основних блакитних піків може бути яскравим показником теплоти та прохолоди фотографії:

  • Сині піки, зміщені вправо, вказують на зображення холодного тону Прохолодний баланс білого
  • Сині вершини, зміщені вліво, вказують на тепліше зображення Теплий баланс білого
  • Сині піки в безпосередній близькості від червоних і жовтих вершин вказують на трохи тепле зображення

У правильно збалансованому білому зображенні блакитний колір, як правило, трохи праворуч від червоних та жовтих вершин.

Тональний діапазон

Врівноваженість і висота піків в гістограмі є вказівкою на тональний діапазон і тональний баланс. Частини гістограми, які дуже низькі (долини), вказують на дуже низький рівень гучності для цих тонів. Частини гістограми, які дуже високі (піки), вказують на дуже високу гучність для цих тонів.

Колір гучності

Основна кольорова гістограма часто показує сірий, червоний, синій та зелений. Більш досконала кольорова гістограма також може показувати жовтий, пурпуровий, блакитний.

Кольорові піки - це вказівка ​​обсягу тих, хто задається первинними кольорами, горизонтальне положення кольорового піку - це вказівка ​​тону кольорів конкретного первинного чи праймерізу.

Сірий позначає баланс основних кольорів у цих тонах. Максимальні кольори пік (або лінії часткової висоти), такі як жовтий, пурпурний і блакитний, вказують на поєднання двох основних кольорів у цих тонах.


EDIT

Як згадував Джордан Х., існує хитрість під назвою " виставити праворуч " (або ETTR ), яка може бути корисною для отримання оптимальних даних про RAW. Під час зйомки сцени, особливо тих, які мають широкий діапазон контрасту, який може бути на межі або, можливо, трохи далі, 5-6 стоп-динамічного діапазону цифрової камери, захоплення достатнього тонального діапазону в тіні може бути утрудненим.

Це пов’язано з обмеженнями більшості сучасних цифрових датчиків та тим, наскільки вони більш чутливі до блиску, ніж тіней. "Оголення праворуч" - це техніка, коли ви трохи перекриваєте свої знімки на 1/3 до 1/2 стопи (що, в свою чергу, зміщує вашу гістограму вправо ... у напрямку до яскравих моментів), може допомогти пом'якшити ці обмеження.

Розкриття праворуч також може допомогти полегшити проблеми шуму в тініших частинах ваших зображень. Слід зазначити, що оголення праворуч вимагає використання формату RAW, оскільки лише в режимі "сирень" ви зберігаєте достатньо інформації для виправлення переекспозиції під час обробки після повернення зображення в нормальний діапазон. Перевага цієї методики полягає в тому, що вона дозволяє фіксувати деталі, які інакше були б втрачені, без необхідності вдаватися до фільтрів ND-градусів або інших більш екстремальних заходів.

Ця настанова є саме цим, настановою. З новими датчиками камери покращується динамічний діапазон, а зйомка контрасту в сцені одним знімком легше. Однак, навіть коли динамічний діапазон цифрових датчиків поліпшується, завжди буде час, коли нам потрібно стріляти "на край" або що можливо, і такі хитрощі, як зйомка вправо, завжди будуть корисні.


Я додав би "стріляти вправо", але це, мабуть, ближче до релігійних дебатів, ніж до фактичної відповіді.
Джордан Х.

@ Джордан: Це хороший момент, і він фактично має технічну базу, яка це виправдовує. Я оновлю свою відповідь.
jrista

1
@NickBedford: Я погоджуюся з вашою умовою, і теорія правильна. Однак простий факт часто нехтують люди, які сперечаються з приводу ETTR: Цілком можливо, що ви не можете бути менш чутливими, коли ви знаходитесь на ISO 200 або ISO 800 або навіть ISO 6400 через обмеження швидкості затвора та діафрагми. Якщо вам потрібна певна швидкість затвора, і падіння з ISO 800 до ISO 400 означає, що ви не можете досягти необхідної витримки ... тоді ETTR при ISO 800 цілком справедливий, теоретично і на практиці.
jrista

1
+1 за чітке пояснення гістограм, але додавання кількох фотографій зробить це повною, лише мої думки.
GoodSp33d

3
Нарешті я додав кілька зразкових гістограм. Сподіваюся, вони допоможуть.
jrista

15

У старомодній темній кімнаті у нас був інструмент під назвою денситометр. Він вимірював щільність (скільки світла блокується, коли ви просвічуєте світло) негативу чи слайда. Це був громіздкий і дорогий пристрій, і, звичайно, він вимагав розробити плівку, щоб вона не була дуже практичною для використання в польових умовах. Але ми могли б використовувати його при тестуванні для визначення оптимальних методів впливу та розвитку для особистого використання.

Кінооператорів передусім хвилює нестача щільності. Занадто велика щільність може бути випалена (застосувати більшу інтенсивність та / або тривалість світла до місцевості), щоб відновити деталі при друку. Недолік щільності (тіні з нігтями, виділення зі слайдами) неможливо виправити, оскільки це означає, що деталі / інформація не можуть відновитись.

Цифрові фотографи повинні турбуватися з обох кінців. Якщо тональний діапазон виходить за межі шкали гістограми, це означає, що в цих областях немає нічого, крім білого або чорного. Ви можете освітлити або затемнити, але ви створюєте лише суцільно-сірі тони, без детального відновлення. Я використовую дисплей гістограми, як польовий денситометр. Це показує мені, чи є у мене ділянки моєї фотографії, де деталі не підлягають відновленню незалежно від того, які трюки Photoshop я знаю. Оскільки я використовую ETTR (виставляю праворуч), я не очікую, що мої файли вийдуть з камери, схожі на готову фотографію більше, ніж я очікував, що мої ноги будуть схожі на мої готові фотографії. Гістограма допомагає мені оцінити експозицію, навіть якщо те, що на РК-екрані, виглядає не зовсім правильно.

Як було сказано в коментарях, дисплей гістограми створюється з jpeg, обробленого відповідно до параметрів програмного забезпечення в камері, навіть якщо ви знімаєте сиро. Сировина - це як викрита, але нерозвинена плівка. Там є потенційне зображення, але ми не можемо побачити його, поки воно не буде оброблене. Необхідні дані повинні бути оброблені для створення гістограми. Я тримаю камери встановлені на найбільш нейтральних параметрах обробки камери, доступних для отримання більш точної гістограми. Це все ще не те саме, що гістограма, яку я побачу в Adobe Camera Raw, коли я відкрию файли там. Стандартна обробка в режимі камери за замовчуванням, серед інших "Стилів зображень" або, як їх називає ваш бренд, часто відрізняється більш високою контрастністю та більшою насиченістю. І те й інше може викликати гістограму від jpeg в камері, щоб відобразити гістограму, що падає з виділеної сторони (права сторона), коли це не так з фактичними необробленими даними, а також потенційне зображення при обробці за допомогою іншого програмного забезпечення або методів . Лише практика та досвід навчать вас інтерпретувати гістограму для ваших технологій обробки та яку частину моргань ви можете ігнорувати.


Мені дуже подобаються практичні та історичні аспекти вашої посади. Особливо мені подобається і погоджуюсь з тим, що під час зйомки RAW ви повинні розуміти, наскільки близьким буде ваше реальне зображення до того, якою буде гістограма попереднього перегляду камери, що потребує певного часу і може змінюватися залежно від сцени.
Кендалл Гельмстеттер Гелнер

12

Я не технічний фотограф і ніколи не користувався гістограмами, які я бачив протягом останніх 5 чи 6 років, до цього літа. Я поїхав в Ізраїль із сім’єю цього літа, і оскільки метою групи було побачити безліч сайтів, не бути в різних місцях з ідеальним фотографічним освітленням, я зробив багато фотографій на полуденному сонці. Щоб зробити це складніше, багато історичних пам'яток Ізраїлю складаються з руїн, побудованих із світлого каменю. Камінь світлого кольору, полуденне сонце: ви отримуєте зображення (чи ні, залежно від випадку).

Потрібно було багато після обробки, щоб фотографії були схожими на все, що я хотів показати будь-кому, і, коли я грав із різними налаштуваннями контрасту та світла в Пікассі, я помітив, що до того моменту, як я дістав фотографію, де я хотіли цього, я вніс певні зміни в гістограму: я розповсюдив її від того, щоб згорнути праворуч, щоб розкрити цю криву по всьому діапазону, і тоді пейзаж виглядав досить непогано. Крім того, коли я знімав людей у ​​контексті білих скель, спосіб вивести ці постріли - взяти удар з лівого боку та розкласти його по всій площі (перенапруження фону, але отримання хороший контраст на обличчях). В процесі обробки близько 1000 фотографій я почав розуміти гістограму і як її використовувати як інструмент, навіть у менш екстремальних ситуаціях.

Я знаю, що я не такий технічно досвідчений, як багато з вас, але саме так я, як аматор, зіткнувся з гістограмою.


3
+1 Для експериментів та розвідки. Незважаючи на технічні характеристики, які керують гістограмою, існує фундаментальний інстинктивний сенс, який повинен мати фотограф при перегляді своєї гістограми. Розуміння того, що є вашими цілями, і як гістограма відображає ці цілі - це те, що ви просто повинні вивчити, експериментуючи та досліджуючи.
jrista

12

Щоб додати до відмінної відповіді jrista, гістограма надсилає бог у яскравих ситуаціях, коли ваш ЖК дуже важко читати (наприклад: опівдні в полі снігу, наприклад).


Це також дуже корисно в протилежному стані: якщо ви давно стріляли в умовах слабкого освітлення, то ваші очі звикають до слабкої освітленості та потрапляють у режим чутливості до гіпертоніки. Знімки на РК-екрані будуть здаватися занадто яскравими для чутливого ока, але гістограма дозволить вам наблизитись до фактичної правди, чи правильна експозиція. Це також заощаджує вас, якщо хтось поспілкувався з налаштуваннями яскравості вашого РК-екрана.
Джагазіель

6

Основне, для чого я його використовую, - це швидко розповісти, чи достатньо світла. Якщо гістограма знаходиться зліва, вона занадто темна, і в кращому випадку вам доведеться зробити кілька перетворень після обробки, щоб отримати фотографію, що використовується. Якщо все правильно, воно, ймовірно, буде вимито.

Зауважте, що ви зможете дещо відновити обидва з них під час обробки, але ви майже напевно втратили деякі деталі.


4

Коли ви дивитесь на фотографію, важко точно сказати, наскільки добре тіні та яскраві кольори заповнюють діапазон, особливо якщо ви дивитесь на зображення на дисплеї камери. Гістограма дає точну міру того, як експонується зображення.


3

Гістограма корисна у двох загальних областях:

  • Під час фотографування ви можете використовувати його для судження експозиції та динамічного діапазону .
  • Оцінюючи оброблювану фотографію, можна використовувати її, щоб допомогти вивести деяку інформацію про загальні методики післяобробки .

По-перше, швидкий фон: гістограма - це особливий вид гістограми, де для набору даних схожі значення згуртовуються в "бункери". Кожен контейнер отримує стовпець у графіку, а висота цього графа представляє кількість різних зразків у цьому смітнику. Поза фотографією його часто використовують для графіки появи чогось за віковим діапазоном людей, з яким щось трапляється.

"Гістограма зображення", ймовірно, повинна називатися тональною гістограмою або гістограмою тонального зображення , оскільки всі можливі способи групування аспектів фотографії - це те, що ми зазвичай маємо на увазі під цим терміном: гістограма, де бінки представляють різні рівні яскравості. Зручно, що акт оцифрування від аналогового світу до 8-бітного зображення JPEG є "бінінг" - нескінченний безперервний діапазон від темного до світлого розбивається на 256 цифрових значень. Тому зазвичай це показують гістограми зображень.

Під час фотографування

Це виявляється дійсно корисним швидким способом судити про експозицію - якщо в гістограмі багато значень, переповнених лівою (нижньою) стороною, ви, ймовірно, недоорієнтовані (до того, щоб не записувати дані, які були б поза графіком) і якщо значення переповнені праворуч, ви, ймовірно, переекспонируетесь (і та сама угода щодо того, щоб не записувати всю інформацію - ми називаємо цей випадок «видутим»).

Це також корисно для судження про контрастність - тобто загальний діапазон від темношкірих до яскравих, не плутати з мікроконтрастом . Якщо гістограма тягнеться від одного краю до іншого, у вас високий контраст (і, ймовірно, є сцена, яка має високий динамічний діапазон ). Якщо гістограма згрупована разом і не досягає жодного краю, у вас низька контрастність (і захопили весь динамічний діапазон сцени).

При оцінці існуючих зображень

Тон гістограма зображення також супер корисно в зворотної інженерії пост-обробці. Дивіться ці приклади з цього і цього питання :

перший приклад

другий приклад

В обох випадках ми можемо побачити, що в крайніх негрів не так вже й багато, але в першому випадку здається, що зображення було навмисно яскраво оголене (або оброблене так, що це імітує), тоді як у другому зрозуміло, що чорна точка (найтемніша чорна на зображенні) була навмисно піднята (звичайна для "ретро фотозображення"), і темні тони були розтрощені, тому багато дуже темних відтінків (що надає контрастний вигляд журналу-друку).

Детальніше про графічні (тонові) гістограми та їх взаємозв'язок із зовнішнім виглядом див. У статті: Як форма гістограми впливає на естетику зображення? .

Про колір

Є варіант цього, що також часто зустрічається у фотографії: гістограма RGB. Це робить те саме, але відображає кожен канал окремо - або як три окремі діаграми поруч, або перекриваючись в одному вигляді заплутаним та важко читаючим графіком:

це з прикладу парасольки

Оскільки ці канали є артефактом того, як цифрові зображення записуються та зберігаються і не особливо пов’язані із сприйняттям кольором людиною, це корисно як технічний інструмент, щоб переконатись, що ви не продуває певний канал. (Дивіться цей чудовий приклад: малюнки темно-фіолетової квітки виглядають світло-блакитними. Це об’єктив чи проблема з технікою? ). Це не особливо корисно для роздумів про фактичні кольори в композиції, і з цієї причини, хоча ви іноді побачите це під назвою "кольорова гістограма", я думаю, що краще зарезервувати це для гістограм, які позначають колір по-іншому . Див. Як я інтерпретую окремі кольори на гістограмі RGB? для деякого обговорення цього питання, включаючи відтінокгістограма, яка поєднує кольори за цим розміром, а не за значенням . Для прикладних зображень, наведених вище, вони виглядають так:

відтінок гістограми для парасольки

відтінок гістограми для моделі з відрізаною головою

Це зовсім не корисно для експозиції, але може бути корисним для роздумів про колір та композицію. Див. Чи прекрасні кольори та тони в цьому морському пейзажі? для деяких з них на практиці, поряд з іншими способами візуалізації тону та кольору на фотографії.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.