Aruncând lumină asupra histogramei - 8 zvonuri și fapte reale despre acest grafic

Cuprins:

Anonim

Au fost publicate zeci de articole și multe videoclipuri despre scopul și interpretarea histogramei în post-producție. Acesta servește unui scop atât în ​​captarea camerei cât și în procesele de post-producție.

Tone de pulpă au fost generate în jurul acestui mic grafic care clarifică scopul general al histogramei. Dar mai sunt multe de învățat despre acest grafic. Acest articol va clarifica unele probleme, concentrându-se în principal pe preocupările post-producție.

Valorile individuale RGB sunt dominante în această imagine. Doar crăpăturile de pe trotuar și pete de alb în ciment provoacă vârfurile de pe marginile exterioare ale graficului.

Unele articole pe care le-am citit descriu histograma ca Sfântul Graal al fotografiei digitale și chiar descriu o formă ideală a histogramei. Alții descriu histograma ca o revelație exactă a stării de sănătate a imaginii, cam ca un EKG digital. Cu toate acestea, alții minimizează valoarea feedback-ului statistic complet și îi lipsesc în totalitate scopul principal. Mai jos sunt enumerate citate din tutoriale și articole despre histogramă.

Cele două histograme dezvăluie mai multe informații decât ați putea crede. Graficul RGB dezvăluie aceleași culori solide de galben și albastru, în timp ce graficul Luminosity reprezintă luminozitatea RGB combinată (efectiv, valorile echivalente ale tonurilor de gri).

Reglez imaginile de zeci de ani; cu mult înainte ca graficul să fie introdus public și am lucrat cu el în fiecare zi, așa că aș dori să analizez zvonurile și să clarific câteva fapte. După ce înțelegeți funcția și limitările principale ale histogramei, veți găsi că este o resursă solidă de feedback.

Liniile verticale ale histogramei sunt definite

RUMOR # 1: Histograma este un plan grafic al unei imagini digitale. Intervalul orizontal reprezintă intervalul tonal al imaginii, iar liniile verticale reflectă contrastul imaginii; cu cât liniile verticale sunt mai mari, cu atât imaginea conține mai mult contrast.

FAPT: Axa orizontală reflectă gama tonală a imaginii (de la cele mai întunecate la cele mai deschise), deși liniile verticale dezvăluie puțin despre contrastul acesteia. De fapt, distribuția orizontală este cea care relevă contrastul general. Tonurile situate în cea mai mare parte din dreapta dezvăluie imagini foarte deschise (sau tonalitate înaltă) în timp ce tonurile care favorizează partea stângă sunt imagini mai întunecate (tonalitate joasă).

Peretele lateral extrem dreapta reprezintă alb, iar peretele extrem stâng al graficului reprezintă negru solid. Cel mai înalt vârf (vertical) al graficului indică doar cel mai mare raport de pixeli care conțin acel ton de culoare, în raport cu ceilalți. Cel mai mic nivel vertical din grafic indică culoarea tonului cu cel mai mic număr de pixeli din imagine.

Graficul din stânga reprezintă o imagine cu ton înalt sau cu tonuri deschise. Histograma din dreapta reprezintă o imagine redusă sau cu tonuri întunecate.

Forma histogramei

RUMOR # 2: Există o formă „de munte” preferată pentru o histogramă. Forma ideală afișează un singur vârf începând de la „sol” pe o parte, ajungând în sus într-o formă de clopot în apropiere de mijloc și coborând până la sol pe cealaltă parte. O histogramă ideală conține informații de pe toate canalele de pretutindeni, de la stânga la dreapta în grafic.

FAPT: Există la fel de multe forme de histograme pe cât sunt imagini. Nu există o histogramă bună sau rea și nu există o histogramă ideală. Deoarece aceste grafice reflectă distribuția tonurilor fiecărei imagini, veți fi apăsat greu să găsiți oricare două la fel.

Doar imaginile care conțin în principal tonuri de mijloc vor afișa de fapt o formă adevărată de clopot (munte) pe histogramă ca în partea din stânga sus.

Tăiere

RUMOR # 3: Partea extremă stângă și extremă dreaptă a histogramei nu ar trebui să lovească niciodată „pereții laterali” ai graficului. Dacă partea stângă sau dreaptă lovește și se deplasează vertical pe perete, va apărea un efect nedorit numit „tăiere”, indicând că în imagine vor fi vizibile zone negre solide sau albe solide „fără detalii”. Utilizați semnele de avertizare (Blinkies și triunghiuri) și evitați clipirea pe ambele extreme tonale ale graficului.

FAPT: În funcție de faptul dacă imaginea este high-key (contrast mediu pe un fundal alb pur) sau low-key (iluminare dramatică cu fundal negru), ambele părți ale muntelui pot seamănă de fapt cu o stâncă tonală. Dinamica luminii din viața reală face ca aceste grafice de alpinism să fie destul de acceptabile. Fotografiile capturate pe fundaluri albe fără sudură sunt expuse în mod intenționat pentru a produce fundaluri albe abandonate.

Thunderbirds din Forțele Aeriene ale SUA care țipau pe un cer foarte luminos la mijlocul verii din sudul Floridei, au fost capturați împotriva norilor total albi. Decuparea aparentă prezentată în histogramă raportează cu precizie norii complet albi.

Distribuția tonului

RUMOR # 4: Histogramele care afișează goluri semnificative pe ambele părți ale graficului ar trebui ajustate pentru a distribui tonurile mai uniform. O histogramă bine formată este o histogramă fericită.

FAPT: Iluminarea reală nu necesită ca fiecare scenă să conțină atât umbre adânci, cât și lumini puternice. Imaginile sunt uneori luminate sau întunecate, dezvăluind inutil o greșeală tipică de editare a începătorilor. De multe ori aceste extreme ale cărții de carte stabilesc o stare emoțională care s-ar pierde dacă imaginile ar fi supra-corectate în acest mod.

Această scenă umbrită low-key conține foarte puține nuanțe de evidențiere.

Reglarea imaginii distruge culorile bogate ale scenei low-key.

Lacune histograme

RUMOR # 5: Silueta muntelui histogramei ar trebui să rămână netedă, fără a prezenta goluri sau fisuri în forma muntelui. Aceste tranziții de ton lin sunt necesare pentru a menține gama vizuală completă a fotografiei. Lacunele din silueta histogramei indică o întrerupere a tonurilor graduale și vor avea ca rezultat etape în bandă sau posterizate. Aceste lacune apar deoarece imaginea JPEG.webp are doar 8 biți.

FAPT: Există doar 256 de bare verticale prezentate în histogramă. Fiecare bară orizontală reprezintă mai puțin de jumătate dintr-un procent (0,4%) din intervalul tonal total (100% / 256 = 0,390625%). Chiar dacă o fotografie conține o schimbare treptată a tonurilor într-o zonă largă (cum ar fi un cer neclar), ochii tăi vor percepe „banding” doar dacă imaginea JPEG.webp a fost degradată de funcțiile de salvare repetate.

Imaginile JPEG.webp conțin maximum 256 de niveluri (8 biți) de ton între negru (culoare solidă) și alb (fără culoare). Odată ce fișierele JPEG.webp au fost deschise și salvate de mai multe ori, numărul nivelurilor de tonuri poate deveni semnificativ redus și poate apărea bandă de tonuri.

Aceste două histograme par destul de diferite, deși imaginile sunt foarte asemănătoare. După cum puteți vedea, imaginile „gappy” rareori întrerup tonurile curgătoare ale unei fotografii și adesea clarifică mai multe detalii.

Imagini cu gamă completă

RUMOR # 6: Imaginile pe 8 biți (256 de niveluri de ton / culoare pe canal de tonuri de gri / RGB) sunt necesare pentru ca o imagine să afișeze întreaga gamă de detalii conținute într-o imagine digitală de înaltă rezoluție.

FAPT: Ochiul uman este conceput pentru a se concentra asupra detaliilor dintr-o scenă sau imagine. Detaliile sunt produse de contrast, iar contrastul este vizibil numai atunci când culorile adiacente afișează diferențe semnificative. În cea mai mare parte, cu cât sunt afișate mai puține culori, cu atât sunt mai evidente diferențele dintre aceste culori. Sună rău, dar este de fapt destul de benefic. Poate zbura în fața logicii populare, dar trebuie recunoscut un adevăr fundamental. Imaginea cu cele mai puține culori (cunoscută și sub numele de adâncime de biți) este de multe ori cea mai detaliată imagine.

Imaginea de sus conține 256 de niveluri de culoare pe canal RGB; sau până la 16.800.000.000 de culori. Imaginea de jos conține doar 15 niveluri de culoare pe canal RGB; doar 3375 de culori posibile. Această imagine folosește mai puțin de 5% din tonurile utilizate în imaginea de sus. Nu trăiți sau muriți în legătură cu adâncimea de biți. Este important, dar ca și alte probleme din viață, mai multe nu sunt neapărat mai bune.

Există, desigur, o limită rezonabilă pentru această observare redusă a culorilor. Prea puține niveluri de culoare vor pierde tranzițiile netede între culori și, prin urmare, vor pierde și detaliile.

Încercați acest exercițiu: deschideți o fotografie întreagă în Photoshop și copiați imaginea pe un alt strat. Deschideți histograma (fereastră / histogramă). Acum selectați Imagine> Ajustări> Afișare, introduceți numărul 15 și vizualizați imaginea ca o previzualizare. Urmăriți fereastra Histogramă când previzualizați imaginea. Graficul va afișa doar 15 coloane verticale în loc de 256, dar imaginea va arăta cam la fel.

Ideea pe care o subliniez este că „golurile” dintr-o histogramă normală netedă nu indică neapărat un dezastru vizual. În schimb, câteva lacune ar putea injecta un pic mai multă dramă în imaginile dvs.

Tonuri fluide

RUMOR # 7: Capturile digitale ar trebui să afișeze cel mai mare număr posibil de tonuri, pentru a păstra tonurile continue continue.

FAPT: În timp ce natura oferă un nivel extrem de gamă dinamică și o adevărată gradare continuă a tonurilor, nu există imagini digitale cu „ton continuu”. Cuvântul „digital” afirmă această afirmație. Practic toate imaginile digitale sunt formate din pixeli pătrati care afișează valori individuale ale tonului. Percepția tonului continuu este o iluzie.

Acești pixeli albaștri au fost capturați din cerul imaginii Thunderbirds de mai sus. Pata de cer apare ca ton continuu în imaginea originală, deși pixelii individuali măriți variază destul de puțin ca valoare. Histograma de sus arată luminanța combinată a canalului, în timp ce partea de jos prezintă valorile individuale ale canalului RGB. Este complicat.

Referință exhaustivă

RUMOR # 8: O histogramă este o contabilitate sistematică și statistică exhaustivă a tuturor culorilor și tonurilor interne ale unei imagini, de la întuneric la lumină (100% - 0%).

FAPT: Fiecare histogramă relevă amplasarea și distribuția relativă a tuturor tonurilor și culorilor, dar datorită dimensiunii sale, există o limitare serioasă a acurateței sale. Deoarece editarea histogramelor software se bazează pe un grafic orizontal cu o lățime de doar 256 de pixeli, fiecare reprezentare este cel mai bine o imagine de ansamblu de bază. Dacă întreaga gamă de culori posibile ar fi reprezentată cu adevărat printr-un singur grafic, graficul ar ocupa peretele unei încăperi de dimensiuni bune!

Ambele reglaje tonale de sus și de jos au fost suficient de severe pentru a crea goluri semnificative în histogramă și pentru a modifica deplasarea tonurilor în fiecare gamă, deși nu există întreruperi vizibile în netezimea fiecărei gradații.

Lasă-mă să descompun numerele. Acest grafic cu 256 de pixeli ilustrează gama de culori potențiale a fiecărei imagini utilizând o interpolare de 8 biți (nivel 256). Aceasta înseamnă că toate cele 16,8 milioane de culori posibile sunt reprezentate într-o simplă histogramă de 256 puncte orizontale. Tonurile modifică nivelurile în trepte de 0,4%. Graficul exagerează semnificativ diferența dintre schimbările minore ale valorii tonale.

Ochii umani abia percep o diferență de jumătate la sută (0,5%) între tonuri, motiv pentru care 256 de nivele dintr-o imagine JPEG.webp oferă iluzia tonului continuu. Aceasta înseamnă că histograma folosește mai puțin de două coloane verticale pentru a reprezenta un singur procent din modificarea valorii.

Cele două patch-uri de jos sunt separate de doar 1% în ton, deși ochii tăi ar putea avea probleme să vadă diferența. Banda de sus arată o schimbare treptată între cele două valori.

Ce înseamnă toate acestea? Pur și simplu, histograma oferă o estimare bună a distribuției globale a tonurilor, dar nu poate fi bazată pe măsurarea corectă. Câteva goluri din grafic vor fi rareori vizibile pentru ochiul uman.

Învelire

Histograma este un instrument valoros destinat să ofere o imagine de ansamblu rapidă asupra machiajului și formei tonale a imaginilor digitale. Nu a fost niciodată menit să fie un instrument de referință înfricoșător.

Învață să folosești histograma pentru a oferi feedback interactiv pe măsură ce parcurgi pașii de editare, dar apreciază graficul pentru informațiile pe care le oferă; definind mai ales distribuția tonurilor, a evidențierilor și a umbrelor.

Ceea ce nu arată histograma este dacă imaginea necesită ajustări interne pentru a dezvălui detalii ascunse. Acesta este un alt subiect.

Împingeți pixeli în jur și rămâneți concentrat.