Kasta ljus över histogrammet - 8 rykten och de faktiska fakta om denna graf

Innehållsförteckning:

Anonim

Det har publicerats dussintals artiklar och många videor om syftet och tolkningen av histogrammet i efterproduktionen. Det tjänar ett syfte i både kamerainspelning och efterproduktionsprocesser.

Massor av massa har genererats om denna lilla graf som klargör det allmänna syftet med histogrammet. Men det finns fortfarande mycket att lära sig om den här grafen. Den här artikeln kommer att klargöra några frågor och fokusera främst på problem efter produktionen.

De enskilda RGB-värdena är dominerande i denna bild. Endast sprickorna i trottoaren och fläckar av vitt i cementet orsakar spikarna på grafens ytterkanter.

Vissa artiklar som jag har läst visar histogrammet som den digitala fotografins heliga gral och till och med beskriver en idealisk histogramform. Andra beskriver histogrammet som en korrekt avslöjande av bildhälsan, ungefär som en digital EKG. Ändå minskar andra värdet på den statistiska återkopplingen helt och saknar dess huvudsakliga syfte. Nedan listas faktiska citat från handledning och artiklar om histogrammet.

De två histogrammen avslöjar mer information än du kanske tror. RGB-grafen visar samma solida gula och blå färger medan Luminosity-diagrammet representerar den kombinerade RGB-ljusstyrkan (effektivt, motsvarande värden för gråskala).

Jag har justerat bilder i årtionden; långt innan grafen introducerades offentligt och jag har arbetat med den varje dag sedan så jag skulle vilja väga in rykten och förtydliga några fakta. När du förstår histogrammets primära funktion och begränsningar kommer du att tycka att det är en solid feedbackresurs.

Histogrammets vertikala linjer definierade

RUMOR # 1: Histogrammet är en grafisk ritning av en digital bild. Det horisontella spåret representerar bildens tonintervall och de vertikala linjerna återspeglar bildens kontrast. ju högre de vertikala linjerna, desto mer kontrast innehåller bilden.

FAKTUM: Den horisontella axeln speglar inte bildens tonintervall (från de mörkaste tonerna till de ljusaste), även om de vertikala linjerna avslöjar lite om dess kontrast. Egentligen är den horisontella fördelningen det som avslöjar den övergripande kontrasten. Toner placerade mest till höger avslöjar mycket ljusa (eller snabba) bilder medan toner som gynnar vänster sida är mörkare (lågt) bilder.

Den yttersta högra sidoväggen representerar vit och den extrema vänstra väggen i diagrammet representerar fast svart. Den högsta (vertikala) toppen i diagrammet indikerar bara det högsta förhållandet mellan pixlar som innehåller den specifika färgtonen i förhållande till de andra. Den lägsta vertikala nivån i diagrammet indikerar tonfärgen med minst antal pixlar i bilden.

Det vänstra diagrammet representerar en nyckel- eller ljustonad bild. Histogrammet till höger representerar en lågmäld eller mörk tonad bild.

Histogramform

RUMOR # 2: Det finns en föredragen "berg" -form för ett histogram. Den idealiska formen visar en enda topp som börjar vid "marken" på ena sidan, når uppåt i en klockform nära mitten och avtar till marken på andra sidan. Ett idealt histogram innehåller information från alla kanaler överallt, från vänster till höger i diagrammet.

FAKTUM: Det finns lika många histogramformer som det finns bilder. Det finns inget sådant som ett bra eller dåligt histogram och det finns inget sådant som ett idealt histogram. Eftersom dessa grafer återspeglar varje bilds fördelning av toner, kommer du att vara svårt att hitta två likadana.

Endast bilder som innehåller mestadels mellantoner visar faktiskt en riktig klockform (berg) på histogrammet som i den övre vänstra.

Klippning

RUMOR # 3: Den extrema vänstra och högra högra sidan av histogrammet bör aldrig träffa ”sidoväggarna” i diagrammet. Om vänster eller höger sida träffar och färdas vertikalt uppför väggen, kommer en oönskad effekt som kallas "klippning" att inträffa, vilket indikerar att antingen fasta svarta eller fasta vita "inga detaljer" -områden kommer att synas i bilden. Använd varningsskyltarna (The Blinkies och trianglarna) och undvik att klippa på någon av de extrema tontonerna i diagrammet.

FAKTUM: Beroende på om bilden är högkvalitativ (medium kontrast på en ren vit bakgrund) eller lågmäld (dramatisk belysning med svart bakgrund) kan vardera sidan av berget faktiskt likna en tonklippa. Verklig belysningsdynamik gör dessa väggklättringsdiagram ganska acceptabla. Bilder som tagits mot vita sömlösa bakgrunder exponeras avsiktligt för att ge bortfallande vita bakgrunder.

US Air Force Thunderbirds som skriker över en mycket ljus mitt på sommaren South Florida sky fångades mot helt vita moln. Den uppenbara klippningen som visas i histogrammet rapporterar exakt de helt vita molnen.

Tonfördelning

RUMOR # 4: Histogram som visar betydande luckor på vardera sidan av diagrammet bör justeras för att fördela tonerna jämnare. Ett välformat histogram är ett lyckligt histogram.

FAKTUM: Verklig belysning kräver inte att varje scen innehåller både djupa skuggor och ljusa höjdpunkter. Bilder lyser ibland upp eller förmörkas i onödan och avslöjar ett typiskt felaktigt redigeringsfel. Många gånger skapar dessa extrema bokändar en känslomässig stämning som skulle gå förlorad om bilderna överkorrigerades på detta sätt.

Den här lågmälda skuggade scenen innehåller väldigt lite höjdpunkter.

Justering av bilden förstör de rika färgerna i lågmäldscenen.

Histogramgap

RUMOR # 5: Histogrammets silhuett ska förbli slät och inte visa några luckor eller sprickor i bergformen. Dessa smidiga tonövergångar är nödvändiga för att bibehålla fotoets hela visuella intervall. Hål i histogrammets silhuett indikerar ett avbrott i de gradvisa tonerna och kommer att leda till bandade eller posteriserade steg. Dessa luckor visas eftersom JPEG.webp-bilden bara är 8-bitars.

FAKTUM: Det finns bara 256 vertikala staplar i histogrammet. Varje horisontell stapel representerar mindre än hälften av en procent (0,4%) av det totala tonintervallet (100% / 256 = 0,390625%). Även om ett foto innehåller en mycket gradvis förändring av toner över ett stort område (som en oklädd himmel), kommer dina ögon bara att uppleva "band" om JPEG.webp-bilden har försämrats genom upprepade Spara-funktioner.

JPEG.webp-bilder innehåller maximalt 256 nivåer (8 bitar) ton mellan svart (enfärgad) och vit (ingen färg). När JPEG.webp-filer har öppnats och sparats ett antal gånger kan antalet tonnivåer minskas avsevärt och tonbanding kan uppstå.

Dessa två histogram verkar ganska olika även om bilderna är mycket lika. Som du kan se, "avbryter" bilder sällan de flytande tonerna i ett foto och klargör ofta mer detaljer.

Bilder i full räckvidd

RUMOR # 6: 8-bitars bilder (256 nivåer av ton / färg per gråskala / RGB-kanal) krävs för att en bild ska visa hela detaljområdet i en högupplöst digital bild.

FAKTUM: Det mänskliga ögat är utformat för att fokusera på detaljer i en scen eller bild. Detalj är en produkt av kontrast, och kontrast märks bara när intilliggande färger visar betydande skillnader. Ju färre färger som visas desto mer uppenbara är skillnaderna i dessa färger för det mesta. Det låter dåligt men det är faktiskt ganska fördelaktigt. Det kan flyga inför populärlogik men det finns en grundläggande sanning att erkänna. Bilden med minst färger (även känd som bitdjup) är många gånger den mest detaljerade bilden.

Den översta bilden innehåller 256 nivåer av färg per RGB-kanal; eller upp till 16 800 000 000 färger. Den nedre bilden innehåller endast 15 nivåer av färg per RGB-kanal; endast 3375 möjliga färger. Den här bilden använder mindre än 5% av tonarna som används i den översta bilden. Lev inte eller dö i frågan om bitdjup. Det är viktigt, men som andra problem i livet är mer inte nödvändigtvis bättre.

Det finns naturligtvis en rimlig gräns för denna reducerade färgobservation. För få nivåer av färg kommer att förlora de smidiga övergångarna mellan färger och därmed också förlora detaljer.

Prova den här övningen: öppna ett fullfångsfoto i Photoshop och duplicera bilden i ett annat lager. Öppna histogrammet (fönster / histogram). Välj nu Bild> Justeringar> Posterisera, ange siffran 15 och se bilden som en förhandsvisning. Titta på histogramfönstret när du förhandsgranskar bilden. Grafen visar endast 15 vertikala kolumner istället för 256 men bilden ser ungefär likadan ut.

Poängen jag gör är att "luckor" i ett normalt jämnt histogram inte nödvändigtvis indikerar en visuell katastrof. Istället kan några luckor bara injicera lite mer drama i dina bilder.

Släta flytande toner

RUMOR # 7: Digitala inspelningar bör visa högsta möjliga antal toner för att bevara de jämna kontinuerliga tonerna.

FAKTUM: Medan naturen ger en extrem nivå av dynamiskt omfång och äkta kontinuerlig tongradering, finns det inget som heter digitala kontinuerliga bilder. Ordet ”digital” bekräftar detta uttalande. Praktiskt taget alla digitala bilder består av fyrkantiga pixlar som visar individuella tonvärden. Uppfattningen om kontinuerlig ton är en illusion.

Dessa blå pixlar fångades från himlen i Thunderbirds-bilden ovan. Plåstret av himmel ser ut som en kontinuerlig ton i originalbilden även om de förstorade enskilda pixlarna varierar ganska mycket i värde. Det översta histogrammet visar den kombinerade kanalens luminans medan botten visar individuella RGB-kanalvärden. Det är komplicerat.

Uttömmande referens

RUMOR # 8: Ett histogram är en uttömmande systematisk och statistisk redovisning av alla interna färger och toner i en bild, från mörkt till ljus (100% - 0%).

FAKTUM: Varje histogram avslöjar den relativa placeringen och fördelningen av alla toner och färger, men på grund av dess storlek finns det en allvarlig begränsning av dess noggrannhet. Eftersom redigeringsprogramvaruhistogram är baserade på en horisontell graf som bara är 256 pixlar bred, är varje representation i bästa fall en grundläggande översikt. Om hela utbudet av möjliga färger verkligen representerades av ett enda diagram, skulle diagrammet uppta väggen i ett rum i bra storlek!

Både de översta och nedre tonjusteringarna var tillräckligt allvarliga för att skapa betydande luckor i histogrammet och för att ändra skiftet av toner i varje intervall, även om det inte finns några synliga avbrott i jämnheten i varje gradering.

Låt mig dela upp siffrorna. Denna graf med 256 pixlar visar varje bilds potentiella färgintervall med hjälp av en 8-bitars (256 nivå) interpolering. Detta innebär att alla 16,8 miljoner möjliga färger representeras i endast 256 horisontalpunktshistogram. Toner ändrar nivåer i steg om 0,4%. Grafen överdriver signifikant skillnaden mellan mindre skift i tonvärde.

Mänskliga ögon uppfattar knappt en halvprocent (0,5%) skillnad mellan toner, varför 256 nivåer i en JPEG.webp-bild ger en illusion av kontinuerlig ton. Detta betyder att histogrammet använder mindre än två vertikala kolumner för att representera en enda procent av värdeförändringen.

De två bottenplåstren är åtskilda med bara 1% i ton, även om dina ögon kan ha problem med att se skillnaden. Det övre bandet visar en gradvis förändring mellan de två värdena.

Vad betyder allt detta? Helt enkelt ger histogrammet en bra uppskattning av den totala tonfördelningen men kan inte lita på för noggrann mätning. Några luckor i diagrammet är sällan synliga för det mänskliga ögat.

Sammanfatta

Histogrammet är ett värdefullt instrument som är avsett att ge en snabb översikt över smink och tonform på digitala bilder. Det var aldrig avsett att vara ett läskigt referensverktyg.

Lär dig att använda histogrammet för att leverera interaktiv feedback när du arbetar igenom dina redigeringssteg men uppskattar diagrammet för den information det ger; definierar mestadels fördelningen av toner, höjdpunkter och skuggor.

Vad histogrammet inte visar är om bilden kräver interna justeringar för att avslöja dolda detaljer. Det är ett annat ämne helt och hållet.

Tryck pixlar runt och håll fokus.