Гистограмма в помощь

Анализ гистограммы яркости изображения часто является обязательным этапом процесса редактирования фотографий в графическом редакторе. Гистограмма яркости (далее, просто «гистограмма») позволяет оценить качество фотографии в целом, с использованием математической интерпретации тонального диапазона фотоснимка, которая отображается в виде специальной диаграммы.

Компьютерная корректировка изображения в редакторе, в том числе и в автоматическом режиме, большей частью происходит на основе гистограммы яркости, при этом «автоуровни» в Photoshop представляют из себя как некое «растягивание» гистограммы со сдвиганием значений белой и чёрной точек (уровней максимально ярких и тёмных оттенков изображения). После такой автоподстройки, изображение на экране выглядит более натуралистичным, но качество фотографии становится только хуже, могут исчезнуть оттенки, теряются мелкие детали и т. д. Тогда что же остаётся делать?

Одно из главных преимуществ цифровой фотографии — возможность предварительной оценки кадра на дисплее камеры. Производители фототехники понимают ключевую важность этого момента, поэтому дополняют опции устройства функцией просмотра предварительной гистограммы, которую можно оценить ещё в процессе визирования. Вроде мелочь, но в результате фотограф почти мгновнно может оценить экспозицию, отбраковать потенциально неудачный снимок, и улучшить настройки для будущего кадра, до срабатывания кнопки затвора.

Гистограмма представляет собой стандартный график, один из тех видов, которые используются для визуального отображения массива математических расчётов, например, как в табличном редакторе Excel, где имея таблицу значений можно построить столбчатую диаграмму.

Гистограмма изображения по сути является той же столбчатой диаграммой, отображающей количество пикселов фотоснимка (по вертикали), и которые имеют определённый уровень яркости (по горизонтали). Она создаётся на основе «таблицы», которая представляет собой светочувствительные элементы матрицы, то есть изображение и является тем самым массивом данных, где каждый пиксел передаёт своё значение света, полученное от каждого цветового канала. Эти значения усредняются и закладываются в гистограмму, которую и видит фотограф на дисплее цифровой фотокамеры в процессе визирования.

Гистограмма яркости отображает график с оттенками, присутствующими в изображении. Диапазон оттенков данного изображения представлен в виде последовательных вертикальных линий, растянутых слева направо, от самого тёмного поля до самого светлого. Высота каждой линии даёт понять, сколько пикселов определённого оттенка имеется в изображении.

Величина яркости меняется в диапазоне 0 до 255, с точностью до единицы, соответствуя цветовой глубине в 8 бит на каждый канал цвета.

Построение гистограммы является дополнительной функцией оценки качества кадра, поэтому необходимо сопостовлять её данные с изображением на дисплее камеры. Фотограф должен осознавать, какие именно области изображения являются причиной возникновения полос на гистограмме.

Слева график отображает тёмные участки снимка, то есть тени. С правой стороны — светлые участки. Если подъёмы располагаются примерно симметрично, к центру гистограммы, то изображение имеет хорошой световой баланс. В случае, если подъёмы смещены относительно центра влево или вправо, то изображение скорее всего, слишком тёмное или слишком засвеченное.

При таких показателях, в меню Levels редактора Photoshop необходимо переустановить конечную точку для чёрного или белого цвета (илл. 1 и 2):

Слишком светлое или тёмное изображение не всегда свидетельствует о браке, например, эти недостатки могут быть вызваны объективными элементами композиции, или спецификой снимаемого объекта.

Анализируя гистограмму зимнего пейзажа, приходит понимание того, что зимний пейзаж не может вызывать подъёмы, группируемые в центральной части (илл. 3):

Бывают ситуации, когда гистограммы могут иметь всплески в обоих частях, что свидетельствует о наличии в кадре контрастных по отношению друг к другу, максимально светлых и максимально тёмных областей. Подобные гистограммы наблюдаются на снимках с ярко выраженной игрой света и тени, и ничего плохого в этом нет.

Гистограмма в цифровой камере также позволяет контролировать правильность настроек её измерительной системы. Если по гистограмме видно, что имеет место недодержка или передержка, то в фотоаппарата нужно выставить более корректные настройки компенсации экспозиции.

Вызывать подозрение в съёмочном процессе должно наличие на гистограмме острых выступов или случайных полос, которые обычно свидетельствуют о помехах на матрице, или же о том, что определённый оттенок изображения имеет ненормальную силу.

Если вы планируете редактировать полученные фотоснимки в графическом редакторе, постарайтесь позаботиться об этом заранее. Рекомендуется настроить камеру таким образом, чтобы диапазон оттенков был максимально приближённым к идеальному. Иногда, в погоне за максимально широким диапазоном оттенков приходится жертвовать реалистичностью изображения, например, фотографы меняют значение самой яркой точки, что фактически искажает баланс белого. Но этот перекос можно будет исправить на этапе компьютерной обработки в среде Photoshop.