空影

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摄影、后期处理、图像合成的经验分享。

摄影后期学习笔记-直方图解读

今天读完这几页书才明白,原来所谓的美是有标准可循的,看来我之前对照片的认识简直肤浅至极!

直方图的概念#

先给出我自己的理解:所谓的直方图就是从图片中的不同位置取样,然后根据不同取样位置的明度与数量绘制的统计图表。

  • PS 官方教程对直方图的解释:
    直方图1用图形表示图像的每个亮度级别的像素数量,展示像素在图像中的分布情况。直方图显示阴影中的细节(在直方图的左侧部分显示)、中间调(在中部显示)以及高光(在右侧部分显示)。
  • 维基百科上的解释:
    图像直方图2(image histogram)是用以表示数字图像中亮度分布的直方图,标绘了图像中每个亮度值的像素数。可以借助观察该直方图了解需要如何调整亮度分布。这种直方图中,横坐标的左侧为纯黑、较暗的区域,而右侧为较亮、纯白的区域。因此,一张较暗图片的图像直方图中的数据多集中于左侧和中间部分;而整体明亮、只有少量阴影的图像则相反。

作用#

直方图对照片中曝光度对比度的评判起到举足轻重的作用3。为什么这样说呢,因为不论是人的眼睛,还是 $\color {purple} 4^{4^{4^4}}$K 显示器,对于同一张照片的解读都是有差异的,最最简单的例子就是去冲洗一张照片,你就会很容易发现屏幕上与冲洗出来的照片颜色上的差异。视而不见—— 这是一切生物、技术的局限与可悲,但不要灰心,想要 “视而见” 还是有方法的,直方图就可以给予我们视觉摆脱局限性的能力:用数据来解释。

评判标准#

图片的亮度4可以分为 0~255 级,一张全影调、曝光完美的图像应该在各个亮度范围内都有分布,也就是说直方图撞墙不起墙—— 将直方图的最左边与最右边都视为 “墙”,像素应该是在两 “墙” 之间都有分布,既要撞到 “墙” 的边缘,又不能升起(溢出)。如果像素在左边 “撞墙” 并且升起来(溢出)了,就意味着丢失了暗部的细节;如果像素在右边 “撞墙” 并且升起来(溢出)了,就意味着丢失了高光部的细节。

如果我们在调整过程中将直方图的暗部或高光部调成 “撞墙且起墙”,就意味着这张照片的暗部或高光细节有严重的丢失,它就不属于全影调的照片,达不到高品质的要求。过于追求照片的通透度,在没有掌握正确的方法、没有参照直方图的情况下调整 “曲线”“色阶” 等一系列参数,都会导致这一现象的产生,所以调整任何照片都应参照直方图进行调整,在直方图的引导下做合理的评估判断,用合理的手法把直方图控制到位。

可悲的是,按照这个准则,我找了之前的很多照片,没有发现一张达到了完美曝光的要求,不是暗处或亮处没有分布,就是 “撞墙” 了,我真是小垃圾。

另外提一点:直方图峰值的高与低不是重要的参考依据,某一块区域的峰值高与低,只能代表处于这块区域的亮度像素分布的多与少。一张照片高光部的峰值很低,意味着这张照片很亮的区域并不多,高光区域在照片中所占的比重不大,因此直方图中高光区域的数值也不高,但是却不会影响照片中的细节和层次

失败色调案例#

下面开始拿自己 “开刀”,文中使用的是开源的DigiKam 图像管理软件(对标 LightRoom)来进行图片直方图的查看。

对比度不足#

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这是张在雾天拍的图片,从直方图中可以看到:暗处与亮处都没有分布像素,这就意味着它对比度不足
场景:雾霾天、阴雨天、反差较小地环境
解决:只能通过后期调整

对比度过大#

蜗牛
这张图暗处还好,但是亮处 “撞墙 + 起墙”,表现到图片上就是左侧树叶间的亮度太大了。

日落
因为当时想照日落时房子、信号塔的剪影效果,就调低了相机的曝光度,可以看出亮处与暗处都 “撞墙 + 起墙” 了,这就意味着亮处与暗处的细节都丢失了一部分,从图片上来看就是暗处房屋的细节没了(这也是我的目的所在),屋顶云彩稍微 “过曝” 丢失了部分细节。

场景:室内向室外、强光下拍摄
解决:拍摄 RAW 格式、拍摄多张不同曝光度的图片进行 HDR 合成
建议:拍摄现场就注意查看直方图,数码摄影曝光采取 “宁过勿欠” 的原则以便于后期调整而不会丢失太多细节。

特殊影调案例#

对于常见色调地图片而言,直方图上 “撞墙不起墙” 是一个很好的评判标准,但是对于一些特殊效果的图片而言,它们的直方图是有区别的,不能一概而论。

低调图片(暗色居多)#

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高调图片(浅色调居多)#

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Footnotes#

  1. https://helpx.adobe.com/cn/photoshop/using/viewing-histograms-pixel-values.html

  2. 维基百科编者。直方图 [G/OL]. 维基百科,2022 (20221209)[2022-12-09].

  3. “起到” 与 “起着” 的用法辨析

  4. 此处专指常见的 8 位通道 JPEG 文件

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