Er zijn tientallen artikelen en veel video's gepubliceerd over het doel en de interpretatie van het histogram in de postproductie. Het dient een doel in zowel de camera-opname- als postproductieprocessen.
Er zijn tonnen pulp gegenereerd rond deze kleine grafiek die het algemene doel van het histogram verduidelijkt. Maar er valt nog veel te leren over deze grafiek. Dit artikel zal enkele problemen verduidelijken, terwijl het zich vooral richt op postproductieproblemen.
De individuele RGB-waarden zijn dominant in deze afbeelding. Alleen de scheuren in het trottoir en witte vlekken in het cement veroorzaken de pieken aan de buitenranden van de grafiek.
Sommige artikelen die ik heb gelezen, beschrijven het histogram als de heilige graal van digitale fotografie en beschrijven zelfs een ideale histogramvorm. Anderen beschrijven het histogram als een nauwkeurige openbaring van de gezondheid van afbeeldingen, een soort digitale ECG. Weer anderen bagatelliseren de waarde van de statistische feedback volledig en missen het primaire doel volledig. Hieronder vindt u actuele citaten uit tutorials en artikelen over het histogram.
De twee histogrammen onthullen meer informatie dan u misschien denkt. De RGB-grafiek toont dezelfde effen gele en blauwe kleuren, terwijl de Luminosity-grafiek de gecombineerde RGB-helderheid weergeeft (in feite de equivalente grijswaarden).
Ik pas al tientallen jaren afbeeldingen aan; lang voordat de grafiek openbaar werd gemaakt en ik heb er sindsdien elke dag mee gewerkt, dus ik zou graag ingaan op geruchten en enkele feiten verduidelijken. Als u eenmaal de primaire functie en beperkingen van het histogram begrijpt, zult u merken dat het een solide bron van feedback is.
De verticale lijnen van het histogram zijn gedefinieerd
GERUCHT # 1: Het histogram is een grafische blauwdruk van een digitaal beeld. De horizontale overspanning geeft het toonbereik van de afbeelding weer en de verticale lijnen geven het contrast van de afbeelding weer; hoe hoger de verticale lijnen, hoe meer contrast de afbeelding bevat.
FEIT: De horizontale as weerspiegelt het toonbereik van de afbeelding (van de donkerste tot de lichtste), hoewel de verticale lijnen weinig vertellen over het contrast. Eigenlijk is de horizontale verdeling wat het algehele contrast onthult. Tonen die zich voornamelijk aan de rechterkant bevinden, tonen zeer lichte (of high-key) afbeeldingen, terwijl tinten die de voorkeur geven aan de linkerkant donkerdere (low-key) afbeeldingen zijn.
De uiterst rechtse zijmuur vertegenwoordigt wit en de uiterst linkse muur van de grafiek stelt effen zwart voor. De hoogste (verticale) piek van de grafiek geeft alleen de hoogste verhouding aan van pixels met die bepaalde kleurtint in verhouding tot de andere. Het laagste verticale niveau in de grafiek geeft de toonkleur aan met het minste aantal pixels in de afbeelding.
De linker grafiek geeft een high-key of licht getinte afbeelding weer. Het histogram aan de rechterkant vertegenwoordigt een ingehouden of donker getinte afbeelding.
Histogramvorm
GERUCHT # 2: Er is een geprefereerde "berg" -vorm voor een histogram. De ideale vorm vertoont een enkele piek beginnend bij de "grond" aan de ene kant, omhoog reikend tot een belvorm nabij het midden, en taps toelopend naar de grond aan de andere kant. Een ideaal histogram bevat informatie van alle kanalen overal, van links naar rechts in de grafiek.
FEIT: Er zijn net zoveel histogramvormen als afbeeldingen. Er bestaat niet zoiets als een goed of slecht histogram en er bestaat niet zoiets als een ideaal histogram. Omdat deze grafieken de verdeling van tonen van elke afbeelding weerspiegelen, zal het moeilijk zijn om twee gelijkaardige grafieken te vinden.
Alleen afbeeldingen die voornamelijk middentonen bevatten, zullen in feite een echte bel (berg) vorm op het histogram laten zien, zoals in de afbeelding linksboven.
Knippen
GERUCHT # 3: De uiterst linkse en uiterst rechtse kanten van het histogram mogen nooit de "zijwanden" van de grafiek raken. Als de linker- of rechterkant de muur raakt en verticaal omhoog beweegt, zal een ongewenst effect optreden dat "clipping" wordt genoemd, wat aangeeft dat effen zwarte of effen witte "geen-detail" -gebieden zichtbaar zullen zijn in het beeld. Maak gebruik van de waarschuwingssignalen (The Blinkies en driehoeken) en vermijd clippen op beide tonale extremen van de grafiek.
FEIT: Afhankelijk van of het beeld high-key (gemiddeld contrast op een zuiver witte achtergrond) of low-key (dramatische belichting met een zwarte achtergrond) is, kan elke kant van de berg in feite lijken op een tonale klif. Real-life verlichtingsdynamiek maakt deze wandklimgrafieken heel acceptabel. Foto's die zijn gemaakt tegen een witte naadloze achtergrond, worden opzettelijk belicht om witte achtergronden uit te vallen.
De Amerikaanse luchtmacht Thunderbirds schreeuwend over een zeer heldere zomerhemel in Zuid-Florida, midden in de zomer, werden vastgelegd tegen volledig witte wolken. De schijnbare clipping die in het histogram wordt weergegeven, geeft nauwkeurig de volledig witte wolken weer.
Toonverdeling
GERUCHT # 4: Histogrammen die aan weerszijden van de grafiek aanzienlijke hiaten vertonen, moeten worden aangepast om de tonen gelijkmatiger te verdelen. Een goed gevormd histogram is een vrolijk histogram.
FEIT: Verlichting in het echte leven vereist niet dat elke scène zowel diepe schaduwen als heldere hooglichten bevat. Afbeeldingen worden soms onnodig lichter of donkerder gemaakt en onthullen een typische bewerkingsfout van een beginneling. Vaak zorgen deze extremen van boekensteunen voor een emotionele stemming die verloren zou gaan als de beelden op deze manier te veel gecorrigeerd zouden worden.
Deze ingehouden, gearceerde scène bevat helemaal weinig lichte tinten.
Door het beeld aan te passen, worden de rijke kleuren van de rustige scène vernietigd.
Histogram-hiaten
GERUCHT # 5: Het silhouet van de histogramberg moet glad blijven en geen gaten of scheuren in de bergvorm vertonen. Deze vloeiende toonovergangen zijn nodig om het volledige visuele bereik van de foto te behouden. Gaten in het silhouet van het histogram duiden op een onderbreking in de geleidelijke tonen en zullen resulteren in gestreepte of posterachtige stadia. Deze hiaten verschijnen omdat de JPEG.webp-afbeelding slechts 8-bits is.
FEIT: Er worden slechts 256 verticale balken weergegeven in het histogram. Elke horizontale balk vertegenwoordigt minder dan de helft van één procent (0,4%) van het totale toonbereik (100% / 256 = 0,390625%). Zelfs als een foto een zeer geleidelijke verandering in tinten over een groot gebied (zoals een onbewolkte lucht) bevat, zullen uw ogen alleen "banding" waarnemen als het JPEG.webp-beeld is verslechterd door herhaalde opslagfuncties.
JPEG.webp-afbeeldingen bevatten maximaal 256 kleurniveaus (8 bits) tussen zwart (effen kleur) en wit (geen kleur). Nadat JPEG.webp-bestanden een aantal keren zijn geopend en opgeslagen, kan het aantal toonniveaus aanzienlijk worden verminderd en kunnen toonbanden optreden.
Deze twee histogrammen zien er heel verschillend uit, hoewel de afbeeldingen erg op elkaar lijken. Zoals u kunt zien, onderbreken "gappy" -foto's zelden de vloeiende tonen in een foto en verduidelijken ze vaak meer details.
Volledig bereik afbeeldingen
GERUCHT # 6: 8-bits afbeeldingen (256 toon- / kleurniveaus per grijswaarden- / RGB-kanaal) zijn vereist om een afbeelding het volledige detailbereik van een digitale afbeelding met hoge resolutie weer te geven.
FEIT: Het menselijk oog is ontworpen om te focussen op details in een scène of afbeelding. Detail is een product van contrast, en contrast is alleen merkbaar wanneer aangrenzende kleuren aanzienlijke verschillen vertonen. Hoe minder kleuren er worden weergegeven, des te duidelijker zijn de verschillen in die kleuren. Dit klinkt slecht, maar het is eigenlijk heel voordelig. Het mag dan in strijd zijn met de populaire logica, maar er is een fundamentele waarheid die moet worden erkend. Het beeld met de minste kleuren (ook wel bitdiepte genoemd) is vele malen het meest gedetailleerde beeld.
De bovenste afbeelding bevat 256 kleurniveaus per RGB-kanaal; of tot 16.800.000.000 kleuren. De onderste afbeelding bevat slechts 15 kleurniveaus per RGB-kanaal; slechts 3375 mogelijke kleuren. Deze afbeelding gebruikt minder dan 5% van de tonen die in de bovenste afbeelding worden gebruikt. Leef of sterf niet over de kwestie van bitdiepte. Het is belangrijk, maar net als bij andere problemen in het leven, is meer niet per se beter.
Er is natuurlijk een redelijke limiet aan deze verminderde kleurwaarneming. Te weinig kleurniveaus zullen de vloeiende overgangen tussen kleuren verliezen en dus ook details verliezen.
Probeer deze oefening: open een foto met volledig bereik in Photoshop en dupliceer de afbeelding op een andere laag. Open het histogram (venster / histogram). Selecteer nu Afbeelding> Aanpassingen> Posterize, voer het getal 15 in en bekijk de afbeelding als voorbeeld. Bekijk het histogramvenster terwijl u een voorbeeld van de afbeelding bekijkt. De grafiek geeft slechts 15 verticale kolommen weer in plaats van 256, maar de afbeelding ziet er ongeveer hetzelfde uit.
Het punt dat ik wil maken, is dat 'gaten' in een normaal vloeiend histogram niet noodzakelijkerwijs duiden op een visuele ramp. In plaats daarvan kunnen een paar hiaten net wat meer drama in uw afbeeldingen brengen.
Soepele vloeiende tonen
GERUCHT # 7: Digitale opnames moeten het hoogst mogelijke aantal tonen weergeven om de vloeiende continue tonen te behouden.
FEIT: Hoewel de natuur een extreem niveau van dynamisch bereik en echte continue toongradatie biedt, bestaat er niet zoiets als digitale beelden met "continue toon". Het woord "digitaal" bevestigt deze verklaring. Vrijwel alle digitale afbeeldingen bestaan uit vierkante pixels die individuele toonwaarden weergeven. De perceptie van continue toon is een illusie.
Deze blauwe pixels werden vastgelegd vanuit de lucht van de Thunderbirds-afbeelding hierboven. Het stukje lucht verschijnt als een ononderbroken toon in de originele foto, hoewel de vergrote individuele pixels behoorlijk in waarde variëren. Het bovenste histogram toont de gecombineerde kanaalluminantie, terwijl het onderste histogram individuele RGB-kanaalwaarden toont. Het is gecompliceerd.
Uitgebreide referentie
GERUCHT # 8: Een histogram is een uitgebreide systematische en statistische boekhouding van alle interne kleuren en tonen van een afbeelding, van donker tot licht (100% - 0%).
FEIT: Elk histogram onthult de relatieve plaatsing en verdeling van alle tinten en kleuren, maar vanwege zijn grootte is er een ernstige beperking aan de nauwkeurigheid ervan. Aangezien histogrammen van bewerkingssoftware zijn gebaseerd op een horizontale grafiek van slechts 256 pixels breed, is elke weergave op zijn best een basisoverzicht. Als het volledige bereik van mogelijke kleuren echt zou worden weergegeven door een enkele grafiek, zou de kaart de muur van een kamer van goede grootte innemen!
Zowel de bovenste als de onderste toonaanpassingen waren ernstig genoeg om aanzienlijke hiaten in het histogram te creëren en om de verschuiving van tonen in elk bereik te veranderen, hoewel er geen zichtbare onderbrekingen zijn in de vloeiendheid van elke gradatie.
Laat me de cijfers opsplitsen. Deze 256 pixelbrede grafiek geeft het potentiële kleurbereik van elk beeld weer met behulp van een 8-bits (256 niveaus) interpolatie. Dit betekent dat alle 16,8 miljoen mogelijke kleuren worden weergegeven in een histogram van slechts 256 horizontale punten. Tonen veranderen van niveau in stappen van 0,4%. De grafiek overdrijft aanzienlijk het verschil tussen kleine verschuivingen in toonwaarde.
Menselijke ogen nemen nauwelijks een half procent (0,5%) verschil tussen tinten waar, daarom geven 256 niveaus in een JPEG.webp-afbeelding de illusie van een continue toon. Dit betekent dat het histogram minder dan twee verticale kolommen gebruikt om één procent van de waardeverandering weer te geven.
De twee onderste vlakken zijn slechts 1% van elkaar gescheiden in toon, hoewel uw ogen het verschil misschien moeilijk kunnen zien. De bovenste band toont een geleidelijke verandering tussen de twee waarden.
Wat betekent dit allemaal? Het histogram geeft eenvoudigweg een goede schatting van de algehele toonverdeling, maar er kan niet op worden vertrouwd voor nauwkeurige metingen. Een paar gaten in de grafiek zijn zelden zichtbaar voor het menselijk oog.
Inpakken
Het histogram is een waardevol instrument dat bedoeld is om een snel overzicht te geven van de opmaak en toonvorm van digitale afbeeldingen. Het was nooit bedoeld als een enge referentietool.
Leer het histogram te gebruiken om interactieve feedback te geven terwijl u door uw bewerkingsstappen werkt, maar waardeer de grafiek voor de informatie die deze geeft; meestal bepalend voor de verdeling van tonen, hooglichten en schaduwen.
Wat het histogram niet laat zien, is of de afbeelding interne aanpassingen vereist om verborgen details te onthullen. Dat is een heel ander onderwerp.
Duw pixels rond en blijf gefocust.