Opublikowano dziesiątki artykułów i wiele filmów na temat celu i interpretacji histogramu w postprodukcji. Służy zarówno do przechwytywania kamery, jak i do postprodukcji.
Tony miazgi zostały wygenerowane na temat tego malutkiego wykresu wyjaśniającego ogólne przeznaczenie histogramu. Ale wciąż można się wiele nauczyć o tym wykresie. Ten artykuł wyjaśni niektóre problemy, skupiając się głównie na kwestiach związanych z postprodukcją.
Na tym obrazie dominują poszczególne wartości RGB. Tylko pęknięcia w chodniku i plamy bieli w cemencie powodują skoki na zewnętrznych krawędziach wykresu.
Niektóre artykuły, które czytałem, przedstawiają histogram jako Świętego Graala fotografii cyfrowej, a nawet opisują idealny kształt histogramu. Inni opisują histogram jako dokładne objawienie stanu zdrowia obrazu, coś w rodzaju cyfrowego EKG. Jednak inni całkowicie umniejszają wartość statystycznego sprzężenia zwrotnego i całkowicie nie dostrzegają jego głównego celu. Poniżej wymienione są rzeczywiste cytaty z samouczków i artykułów na temat histogramu.
Te dwa histogramy ujawniają więcej informacji, niż mogłoby się wydawać. Wykres RGB pokazuje te same stałe żółte i niebieskie kolory, podczas gdy wykres Jasność przedstawia połączoną jasność RGB (efektywnie odpowiadające wartości w skali szarości).
Dopasowuję obrazy od dziesięcioleci; na długo przed publicznym przedstawieniem wykresu i od tego czasu pracuję z nim codziennie, więc chciałbym rozważyć plotki i wyjaśnić kilka faktów. Gdy zrozumiesz podstawową funkcję i ograniczenia histogramu, przekonasz się, że jest to solidne źródło informacji zwrotnych.
Zdefiniowane pionowe linie histogramu
POgłoska nr 1: Histogram jest graficznym planem obrazu cyfrowego. Rozpiętość pozioma reprezentuje zakres tonalny obrazu, a pionowe linie odzwierciedlają kontrast obrazu; im wyższe pionowe linie, tym większy kontrast zawiera obraz.
FAKT: Oś pozioma odzwierciedla zakres tonalny obrazu (od najciemniejszych tonów do najjaśniejszych), chociaż pionowe linie niewiele mówią o jego kontraście. W rzeczywistości rozkład poziomy jest tym, co ujawnia ogólny kontrast. Tony znajdujące się głównie po prawej stronie ukazują bardzo jasne (lub o wysokim tonie) obrazy, podczas gdy tony faworyzujące lewą stronę są ciemniejszymi (low-key) obrazami.
Skrajna prawa ściana boczna reprezentuje kolor biały, a skrajna lewa ściana wykresu reprezentuje kolor czarny. Najwyższy (pionowy) szczyt wykresu wskazuje jedynie najwyższy stosunek pikseli zawierających ten konkretny odcień koloru w odniesieniu do innych. Najniższy poziom pionowy na wykresie wskazuje kolor tonu z najmniejszą liczbą pikseli na obrazie.
Lewy wykres przedstawia obraz o wysokiej tonacji lub w jasnych tonacjach. Histogram po prawej przedstawia obraz o słabym tonie lub ciemnej tonacji.
Kształt histogramu
POgłoska nr 2: Dla histogramu istnieje preferowany kształt „góry”. Idealny kształt przedstawia pojedynczy szczyt zaczynający się od „ziemi” z jednej strony, sięgający w górę do kształtu dzwonu w pobliżu środka i zwężający się ku ziemi z drugiej strony. Idealny histogram zawiera informacje ze wszystkich kanałów na całym świecie, od lewej do prawej na wykresie.
FAKT: Jest tyle kształtów histogramu, ile jest obrazów. Nie ma czegoś takiego jak dobry lub zły histogram i nie ma czegoś takiego jak idealny histogram. Ponieważ te wykresy odzwierciedlają rozkład tonów na każdym obrazie, trudno będzie znaleźć dowolne dwa podobne.
Tylko obrazy zawierające głównie tony średnie będą w rzeczywistości wyświetlać prawdziwy kształt dzwonu (góry) na histogramie, tak jak w lewym górnym rogu.
Przycinanie
PLOTKA #3: Skrajna lewa i skrajna prawa strona histogramu nigdy nie powinny uderzać w „ściany boczne” wykresu. Jeśli lewa lub prawa strona uderzy i przesunie się pionowo w górę ściany, wystąpi niepożądany efekt zwany „przycinaniem”, co oznacza, że na obrazie będą widoczne albo jednolicie czarne, albo jednolicie białe obszary „bez szczegółów”. Wykorzystaj znaki ostrzegawcze (mrugające i trójkąty) i unikaj przycinania skrajnych tonów wykresu.
FAKT: W zależności od tego, czy obraz jest ostry (średni kontrast na czystym białym tle) czy stonowany (dramatyczne oświetlenie z czarnym tłem), każda strona góry może w rzeczywistości przypominać tonalny klif. Rzeczywista dynamika oświetlenia sprawia, że te wykresy wspinania się po ścianach są całkiem do przyjęcia. Zdjęcia zrobione na białym, bezszwowym tle są celowo eksponowane w celu wytworzenia białego tła.
Thunderbirdy amerykańskich sił powietrznych krzyczące na bardzo jasnym niebie południowej Florydy w połowie lata zostały schwytane na tle całkowicie białych chmur. Widoczne przecięcie pokazane na histogramie dokładnie przedstawia całkowicie białe chmury.
Rozkład tonów
PLOTKA #4: Histogramy, które wyświetlają znaczne odstępy po obu stronach wykresu, należy dostosować w celu bardziej równomiernego rozłożenia tonów. Dobrze ukształtowany histogram to szczęśliwy histogram.
FAKT: Rzeczywiste oświetlenie nie wymaga, aby każda scena zawierała zarówno głębokie cienie, jak i jasne światła. Obrazy są czasami niepotrzebnie rozjaśniane lub przyciemniane, co ujawnia typowy błąd edycji dla początkujących. Wiele razy te skrajne podpórki do książek wprowadzają emocjonalny nastrój, który zostałby utracony, gdyby obrazy zostały w ten sposób nadmiernie skorygowane.
Ta stonowana, zacieniona scena zawiera w ogóle bardzo mało jasnych odcieni.
Dopasowanie obrazu niszczy bogate kolory stonowanej sceny.
Luki w histogramie
POgłoska nr 5: Sylwetka histogramu góry powinna pozostać gładka, bez przerw i pęknięć w kształcie góry. Te płynne przejścia tonalne są niezbędne do zachowania pełnego zakresu wizualnego zdjęcia. Luki w sylwetce histogramu wskazują na przerwy w tonach stopniowych i powodują powstawanie pasm lub posterunków. Te luki pojawiają się, ponieważ obraz JPEG jest tylko 8-bitowy.
FAKT: Histogram przedstawia tylko 256 pionowych kresek. Każdy poziomy pasek reprezentuje mniej niż połowę jednego procenta (0,4%) całkowitego zakresu tonalnego (100% / 256 =0,390625%). Nawet jeśli zdjęcie zawiera bardzo stopniową zmianę tonów na dużym obszarze (takim jak niezachmurzone niebo), twoje oczy dostrzegą „pasmowe” tylko wtedy, gdy obraz JPEG został pogorszony przez powtarzające się funkcje zapisywania.
Obrazy JPEG zawierają maksymalnie 256 poziomów (8 bitów) tonu między czernią (jednolity kolor) a bielą (brak koloru). Po kilkukrotnym otwarciu i zapisaniu plików JPEG liczba poziomów tonów może zostać znacznie zmniejszona i może wystąpić pasmo tonów.
Te dwa histogramy wyglądają zupełnie inaczej, chociaż obrazy są bardzo podobne. Jak widać, „dziury” rzadko przerywają płynne tony na zdjęciu i często wyjaśniają więcej szczegółów.
Pełny zakres obrazów
PLOTKA #6: Obrazy 8-bitowe (256 poziomów tonów/kolorów na kanał w skali szarości/RGB) są wymagane, aby obraz wyświetlał pełny zakres szczegółów zawartych w obrazie cyfrowym o wysokiej rozdzielczości.
FAKT: Ludzkie oko jest zaprojektowane tak, aby skupiać się na szczegółach sceny lub obrazu. Detal jest wynikiem kontrastu, a kontrast jest zauważalny tylko wtedy, gdy sąsiednie kolory wykazują znaczne różnice. W większości przypadków im mniej wyświetlanych kolorów, tym bardziej oczywiste są różnice w tych kolorach. Brzmi to źle, ale w rzeczywistości jest całkiem korzystne. Może to kłócić się z popularną logiką, ale należy rozpoznać fundamentalną prawdę. Obraz o najmniejszej liczbie kolorów (znany również jako głębia bitowa) jest wielokrotnie najbardziej szczegółowy.
Górny obraz zawiera 256 poziomów kolorów na kanał RGB; lub do 16 800 000 000 kolorów. Dolny obraz zawiera tylko 15 poziomów kolorów na kanał RGB; tylko 3375 możliwych kolorów. Ten obraz wykorzystuje mniej niż 5% tonów użytych na górnym obrazie. Nie żyj ani nie umieraj w kwestii głębi bitowej. To ważne, ale podobnie jak w przypadku innych problemów w życiu, więcej niekoniecznie znaczy lepiej.
Oczywiście istnieje rozsądna granica tej ograniczonej obserwacji koloru. Zbyt mało poziomów kolorów spowoduje utratę płynnych przejść między kolorami, a tym samym utratę szczegółów.
Wypróbuj to ćwiczenie: otwórz zdjęcie pełnozakresowe w Photoshopie i zduplikuj obraz na innej warstwie. Otwórz Histogram (Okno/Histogram). Teraz wybierz Obraz> Dopasowania> Posteryzuj, wprowadź liczbę 15 i wyświetl obraz jako podgląd. Obserwuj okno histogramu podczas podglądu obrazu. Wykres wyświetli tylko 15 pionowych kolumn zamiast 256, ale obraz będzie wyglądał prawie tak samo.
Chodzi mi o to, że „luki” w normalnie gładkim histogramie niekoniecznie oznaczają wizualną katastrofę. Zamiast tego kilka luk może po prostu dodać trochę więcej dramatyzmu do twoich obrazów.
Gładkie, płynące tony
POgłoska nr 7: Przechwytywanie cyfrowe powinno wyświetlać największą możliwą liczbę tonów, aby zachować płynne, ciągłe tony.
FAKT: Podczas gdy natura zapewnia ekstremalny poziom zakresu dynamicznego i prawdziwej ciągłej gradacji tonów, nie ma czegoś takiego jak obrazy cyfrowe z „ciągłymi tonami”. Słowo „cyfrowy” potwierdza to stwierdzenie. Praktycznie wszystkie obrazy cyfrowe składają się z kwadratowych pikseli wyświetlających poszczególne wartości tonów. Postrzeganie ciągłego tonu jest iluzją.
Te niebieskie piksele zostały uchwycone z nieba na powyższym obrazie Thunderbirds. Na oryginalnym zdjęciu plama nieba wygląda jak ciągły ton, chociaż powiększone pojedyncze piksele różnią się nieco pod względem wartości. Górny histogram pokazuje połączoną luminancję kanału, podczas gdy dolny pokazuje indywidualne wartości kanałów RGB. To skomplikowane.
Wyczerpujące informacje
POgłoska nr 8: Histogram to wyczerpujące, systematyczne i statystyczne rozliczenie wszystkich wewnętrznych kolorów i tonów obrazu, od ciemnych do jasnych (100% – 0%).
FAKT: Każdy histogram ujawnia względne rozmieszczenie i rozkład wszystkich tonów i kolorów, ale ze względu na jego rozmiar istnieje poważne ograniczenie jego dokładności. Ponieważ histogramy oprogramowania do edycji opierają się na poziomym wykresie o szerokości zaledwie 256 pikseli, każda reprezentacja jest w najlepszym razie podstawowym przeglądem. Gdyby pełny zakres możliwych kolorów był rzeczywiście reprezentowany przez pojedynczy wykres, wykres zajmowałby ścianę dużego pokoju!
Zarówno górne, jak i dolne korekty tonalne były na tyle poważne, że tworzyły znaczne przerwy w histogramie i zmieniały przesunięcie tonów w każdym zakresie, chociaż nie ma widocznych przerw w płynności każdej gradacji.
Pozwól, że przedstawię liczby. Ten wykres o szerokości 256 pikseli przedstawia potencjalny zakres kolorów każdego obrazu przy użyciu interpolacji 8-bitowej (256 poziomów). Oznacza to, że wszystkie 16,8 miliona możliwych kolorów jest reprezentowanych na zaledwie 256-punktowym histogramie poziomym. Dźwięki zmieniają poziomy w przyrostach 0,4%. Wykres znacznie wyolbrzymia różnicę między niewielkimi zmianami wartości tonalnej.
Ludzkie oczy ledwo dostrzegają pół procent (0,5%) różnicy między tonami, dlatego 256 poziomów na obrazie JPEG zapewnia iluzję ciągłego tonu. Oznacza to, że histogram wykorzystuje mniej niż dwie pionowe kolumny do przedstawienia pojedynczego procentu zmiany wartości.
Dwie dolne plamy są oddzielone tylko 1% tonu, chociaż twoje oczy mogą mieć problem z dostrzeżeniem różnicy. Górne pasmo pokazuje stopniową zmianę między tymi dwiema wartościami.
Co to wszystko znaczy? Po prostu histogram zapewnia dobre oszacowanie ogólnego rozkładu tonów, ale nie można na nim polegać przy dokładnym pomiarze. Kilka luk na wykresie rzadko będzie widocznych dla ludzkiego oka.
Podsumowanie
Histogram jest cennym instrumentem służącym do szybkiego przeglądu makijażu i kształtu tonalnego obrazów cyfrowych. Nigdy nie miał być przerażającym narzędziem referencyjnym.
Naucz się używać histogramu do dostarczania interaktywnych informacji zwrotnych podczas wykonywania kolejnych etapów edycji, ale doceń wykres za informacje, które zawiera; głównie określa rozkład tonów, świateł i cieni.
Histogram nie pokazuje, czy obraz wymaga wewnętrznych korekt, aby odsłonić ukryte szczegóły. To zupełnie inny temat.
Przesuwaj piksele i pozostań skoncentrowany.