Гистограма. Что это такое, и с чем её едят.

astrall

Member
Joined
month_1_short 31, 2006
Messages
2,865
Reaction score
7,851
Age
28
Как правильно читать гистограмму

На первый взгляд самым очевидным отличием между пленочной и цифровой фотокамерой является наличие ЖК-дисплея на задней панели цифровой камеры, который позволяет оценить результат сразу после съемки. Вы можете подумать, что возможность просматривать снимки на маленьком ЖК-дисплее - основное преимуществом цифровой фотокамеры. Кроме того, если нужно, то можно еще приблизить изображение, проверив при этом его на резкость. Для некоторых пользователей основным преимуществом ЖК-дисплея является возможность проверки экспозиции последнего сделанного снимка.

Правильная экспозиция - это залог получения высококачественного снимка. Это условие остается одинаковым как для пленочных, так и для цифровых камер. Переэкспозиция более характерна для цифровых фотокамер, поскольку матрицы цифровых фотоаппаратов имеют свойство накапливать заряд пропорционально количеству света до некоторого уровня, после которого происходит насыщение ячейки и матрица на свет практически не реагирует. Поэтому старайтесь не переэкспонировать свои снимки, иначе есть вероятность утраты деталей в светлых областях с невозможностью их последующего восстановления.

Эту проблему легко решить с помощью цифровой фотокамеры: камера позволяет просмотреть последний сделанный снимок и серую гистограмму с цветовой градацией от 0 (черного) до 255 (белого).

Предлагаем Вашему вниманию примеры 4 гистограмм (созданных в Adobe Photoshop) с разными данными и характеристиками.

Гистограмма 1: График, обозначающий значительную переэкспозицию

29917c3addef.jpg

Детали в светлых областях (с правой стороны гистограммы) утрачены. Этот снимок в большинстве случаев станет одним из претендентов на удаление. Некоторые рекомендуют "вытягивать" детали в Photoshop, но все же, это ненастоящие детали, присущие реальной картинке.

Гистограмма 2: График, обозначающий потенциальную переэкспозицию

84c5c92558d6.jpg

На гистограмме видно только маленький столбик (справа), отображающий передачу деталей в светлых областях, поэтому стоит ли удалять изображение или нет, зависит от конкретного снимка. Если столбик соответствует чистому белому цвету на изображении или не столь существенным деталям в светлых областях, тогда снимок получится нормальным. В противном случае мы столкнемся с потерей деталей в светлых областях.

Поэтому, если в камере предусмотрена возможность обозначать переэкспонированные области, рекомендуется использовать функцию предосмотра изображения с помощью ЖК-дисплея (включив при этом индикатор переэкспозиции).

Гистограмма 3: График обозначает хорошую экспозицию

1b63a68d4c20.jpg

На графике видно, что в светлых областях хорошо переданы все детали изображения. Заметна утрата динамического диапазона в светлых областях, но это можно легко скорректировать в Photoshop. Чтобы получить такую гистограмму, нужно хорошо постараться. Для получения наилучшего результата нужно, чтобы такая гистограмма начиналась как можно ближе к правому краю графика.

Гистограмма 4: График обозначает большую недоэкспозицию

01e4244c6094.jpg

На графике видно, что многие детали в тенях утрачены. Но это не единственная проблема: поскольку для цифровых фотокамер характерно появление шумов в темных областях, то при коррекции изображения шумы проявляются даже на уровне полутонов.

Правило "Экспонировать вправо"

Взяв во внимание все вышеперечисленное, можно заключить, что идеальная гистограмма не должна:
cодержать данные о переэкспозиции или утери деталей в светлых областях изображения;
cодержать данные о недоэкспозиции, поскольку это приводит к утери деталей в темных областях или проявлению шумов на изображении.

В результате идеальная экспозиция на гистограмме отображается в виде графика, который начинается как можно ближе к правому краю, но при этом изображение не должно быть переэкспонированым. К сожалению, в реальной ситуации не все так легко и просто.

В целом форма гистограммы не имеет никакого значения, график просто обозначает распределение тонов снятой сцены.

В следующей части ми объясним, почему лучше немного недоэкспонировать изображение, чем рисковать утратой деталей в светлых областях. Тем более что некоторые гистограммы очень трудно читать на открытом воздухе при ярком освещении.

1. Существует еще одна сложность: правая часть гистограммы по-разному оценивается разными камерами. Некоторые камеры отображают традиционную гистограмму, где в правой ее части находится участок, содержащий, информацию о деталях в светлых областях. Другие камеры обрезают правую часть графика. Поэтому нужно уметь правильно читать гистограмму вашей камеры.
2. Также одна гистограмма может неодинаково отображаться в разных RAW-конверторах, поскольку они по-разному интерпретируют значения точки отсчета экспозиции - EV 0.


Обрезание цветовых каналов

Уже упоминалось, что гистограммы в большинстве камер отображаются в виде серой шкалы. Но поскольку речь идет о цветных изображениях, мы имеем дело с гистограммами всех трех RGB-каналов.

Обрезание может произойти только по одному или двух цветовых каналах и при этом может не отображаться на гистограмме яркости (luminance).

Ниже можно увидеть пример изображения, сделанного Canon 10D, которое имеет типичную проблему насыщенных цветов. Снимки с синими, оранжевыми и желтыми цветами являются идеальными претендентами, при этом есть вероятность не использовать всю высоту графика при полной экспозиции.

2cf8c294b45b.jpg


На гистограмме в Camera Raw 2.2 видно проблему в синем канале.

23b681102971.jpg

Эта переэкспозиция в синем канале не была отображена на гистограмме в камере, поскольку использовались средние значения по всем трем каналах (наиболее часто используется так называемая гистограмма яркости, где зеленый цвет имеет большее значение, чем красный или синий). В таком случае могут помочь гистограммы по всем трем цветовым каналам. Во многих новых камерах имеется возможность просматривать и цветные гистограммы и гистограммы яркости.

b8a13b9e2e54.jpg


Гистограмма "after"​

Большинство камер предоставляют возможность просмотра гистограммы в виде превью. Ниже находится пример такой гистограммы на Nikon D70:

cff195f20ad5.jpg

Гистограмма готового снимка будет полезной, когда есть возможность сделать повторный снимок в случае ошибки экспозиции. Если, для пейзажной фотографии такой вариант подходит идеально, то при съемке птиц и дикой природы гистограмма готового снимка часто бесполезна, так как снять один и тот же кадр 2 раза практически невозможно. Гистограмму изображения нужно проверять всегда. В случае, если экспозиция правильная и условия освещения не меняются, гистограмму можно проверять не так часто, а время от времени.

Гистограмма "before/live"

Идеальным решением является использование гистограммы реального времени "live" для замера экспозиции. Эта возможность уже реализована в цифровых фотокамерах. Многие незеркальыне камеры, например Sony R1 отображают гистограммы реального времени.

Ниже представлен пример гистограммы реального времени на ЖК-дисплее типичной незеркальной камеры:

c1d391c72b64.jpg

Представить гистограмму реального времени в цифровых зеркальных фотокамерах сложнее, поскольку сенсор изображения закрывает зеркало. Одно можно сказать точно - нужно работать над усовершенствованием технологии представления гистограмм реального времени.

Действительно ли нужна гистограмма?

Гистограмма несет в себе информацию о пере- и недоэкспозиции. Если эту информацию можно будет представить каким-то другим способом, тогда, возможно, метод использования гистограммы станет устаревшим и выйдет из употребления. На данный момент гистограмма является наиболее эффективным способом достижения лучшей экспозиции.
 

AleksandOr

Member
Joined
month_4_short 26, 2007
Messages
16
Reaction score
0
Location
Москва
Не кидайтесь, пожалуйста, камнями в неспециалиста, но уже давно не могу понять, что за штука гистограмма и с чем ее едят? Из Вашей темы понял - для оценки пере(недо)экспозиции. Но не понял как оценивать? Что отложено по осям этого графика?
 

XAPOH

Member
Joined
month_5_short 8, 2008
Messages
83
Reaction score
114
Что отложено по осям этого графика?
Ось X - яркость, Y -количество пикселей. Т.е. фото черного листа - вертикальная линия слева, 18% серого - посредине, белого - справа ( в идеале, конечно... В жизни диапазон яркостей на одном фото может быть гораздо шире, поэтому гистограмма может вываливаться за края). И, конечно, "правильность" гистограммы для фотографий, отличающихся от "среднестатистических" тоже будет разной. :beer:
 

Ehndrju

Member
Joined
month_10_short 21, 2009
Messages
37
Reaction score
5
Age
42
Хочется добавить.
Гистограмма не всегда будет иметь идеальный контур в хорошем снимке. Так, например, ночная съемка покажет на кадрах сильное недоэкспонирование, а съемка зимой на снегу или вообще на белом фоне гистограмма покажет сильное переэкспонирование. Хотя никаких пересветов и не будет.
 

omegas_all

Member
Joined
month_11_short 29, 2008
Messages
33
Reaction score
7
Иногда тяжело читать гистограму при съемке изолятов, фон в пересвет уходит и как....?
 
Joined
month_1_short 26, 2010
Messages
54
Reaction score
9
Ось X - яркость, Y -количество пикселей. Т.е. фото черного листа - вертикальная линия слева, 18% серого - посредине, белого - справа ( в идеале, конечно... В жизни диапазон яркостей на одном фото может быть гораздо шире, поэтому гистограмма может вываливаться за края). И, конечно, "правильность" гистограммы для фотографий, отличающихся от "среднестатистических" тоже будет разной. :beer:
Несколько однобокая трактовка гистограммы. С понятием гистограммы неразрывно связано понятие "кривые". Совместное использование гистограмм и кривых позволяет исправлять контраст, в том числе и тоновый,яркость и графичность снимка без потери деталей. Или с потерей но не существенной для снимка.К тому же гистограмма, точнее вероятность распредепения яркостей активно работает в фильтрах HDR и выравнивания яркостей (color enhancer).
В RAW гистограмма как правило шире интервала [0..255] и гистограмма может помочь правильно сжать данные
 

Suria

Member
Joined
month_8_short 17, 2010
Messages
26
Reaction score
13
Age
36
Location
Красногорск
Ось X - яркость, Y -количество пикселей.

вот совсем не понимаю...при съемки с закрытым объективом получается черный снимок.гистограмма показывает пик слева. о какой яркости идет речь если снимок полностью черный? или же получается что слева 0 а справа 255 и на такой гистограмме показанно что яркость равна нулю на всех пикселях снимка?
 
Joined
month_1_short 26, 2010
Messages
54
Reaction score
9
По оси X - яркость (точнее интенсивность) от нуля (слева) до 255 (справа). Как то договорились, что не зависимо от размерности цветового пространства (8,16,32 или более /бит на компоненту) все отображать в интервал 0-255. По оси Y отображается число пикселов с данной интенсивностью. Т.е. если весь кадр монохромный(черный, белый, серый) то гистограмма будет иметь палку,соответствующую этой интенсивности. Пикселей с остальными интенсивностями нет, поэтому в остальной части графика - нули. Я ответил ?
 
Top