Foto istogramma come leggere. Come imparare a leggere un istogramma e ottenere foto di alta qualità? Abbiamo bisogno di usare un istogramma

Gli istogrammi consentono di effettuare una valutazione preliminare della legge di distribuzione di una variabile casuale durante il controllo di qualità, ad es. capire come si disperdono i valori, se ci sono fattori di influenza e come influenzano il risultato misurato.
L'istogramma è un grafico a barre e consente di visualizzare la natura della distribuzione di una variabile casuale

La costruzione dell'istogramma è la seguente
1. Viene creato un piano di ricerca, vengono effettuate le misurazioni, i risultati vengono inseriti in una tabella. Il risultato può essere un valore misurato effettivo, come una coppia di serraggio di 20 Nm, o una deviazione dal valore desiderato, come la registrazione di una deviazione di 0,05 mm durante la valutazione del diametro del pezzo.
La tabella 1 mostra un esempio per 40 risultati di misurazione del momento di forza (N*m).
Il momento di forza specificato è 25,5 N*m, le deviazioni sono ±1,5 N*m. Sarà preso in considerazione per tracciare gli istogrammi.
Tabella 1.

2. Nell'esempio risultante, trova i valori minimo e massimo X min E Xmax(Tavolo 2).
3. Calcola la differenza R=X max -X ​​min(Tavolo 2).
4. La differenza R è divisa in z intervalli uguali (L), dove z=√N, N- il volume dell'intero campione (il numero di valori misurati del parametro) (Tabella 2). Per un'analisi accurata, il campione deve essere rappresentativo, ovvero essere sufficiente per l'analisi e la sua corretta interpretazione. Un campione rappresentativo è considerato di solito da 35 a 100 valori N=100. Lunghezza dell'intervallo L=R/x deve essere maggiore del valore di divisione della scala del misuratore con cui sono state effettuate le misurazioni.
Tavolo 2.

5. Vengono calcolate le frequenze dei valori che rientrano negli intervalli, viene compilata una tabella di distribuzione e viene costruita la sua rappresentazione grafica. Allo stesso tempo, le frequenze dei valori che si trovano al confine degli intervalli sono equamente distribuite tra intervalli adiacenti (Fig. 1)

Fig. 1
Avere una tabella di distribuzione del valore X( media aritmetica) e S2(deviazione standard) può essere calcolata utilizzando le formule

Dove x i è il valore medio dell'i-esimo intervallo

Oppure utilizzando le funzioni corrispondenti in MS Excel
MEDIA() per X
DEV.ST.V() o DEV.ST.G() per S2
Conoscere X E S2è possibile stimare l'indice di riproducibilità del processo ( C pag), di cui si parlerà in un altro articolo.

Sulla base dell'istogramma considerato nell'esempio, si può concludere che alcuni dei valori sono al di fuori delle tolleranze e la maggior parte dei valori va verso due picchi sui bordi sinistro e destro delle tolleranze, il che è tipico per un campione che combina i risultati di due processi quando due distribuzioni sono mescolate con medie molto distanziate. In questo caso, è necessario applicare il metodo di stratificazione e analizzare nuovamente. In questo caso, si può presumere che le misurazioni siano state eseguite con due chiavi diverse, che hanno dato un tale risultato. La separazione dei dati con chiavi diverse eliminerà i doppi picchi nell'istogramma.
Pertanto, esistono alcuni tipi fondamentali di istogrammi basati sulla rappresentazione grafica di cui è possibile trarre conclusioni sulla natura della popolazione.

La presenza di uno schermo LCD della fotocamera digitale ha notevolmente facilitato la vita fotografo contemporaneo. La possibilità di visualizzare immediatamente il frame catturato e, se necessario, fare un doppio è una delle differenze più convenienti tra i "numeri". Sfortunatamente, lo schermo non consente di valutare correttamente la qualità dell'immagine risultante. Uno strumento più preciso per controllare l'esposizione di un'immagine è l'istogramma, una funzione di visualizzazione disponibile sulla maggior parte delle fotocamere digitali.

Un istogramma è un grafico della distribuzione dei toni in un'immagine. I gradi di luminosità sono tracciati orizzontalmente: il punto all'estrema sinistra corrisponde al nero, l'estrema destra al bianco. Il numero di pixel della luminosità corrispondente viene visualizzato verticalmente. Valutando la quantità di luci e ombre nell'immagine risultante dall'istogramma, è possibile determinare se l'esposizione è stata scelta correttamente e, se necessario, apportare modifiche.

Diamo un'occhiata a esempi specifici di come utilizzare l'istogramma.

Come leggere un istogramma fotografico: un esempio

Foto 1

Si può vedere che l'immagine non ha aree in cui i dettagli vengono persi. L'istogramma lo conferma: abbastanza uniforme, senza scoppi acuti, il grafico sembra una "collina" relativamente piatta, che si estende dal bordo sinistro dell'asse inferiore a destra. Questo tipo di istogramma indica sia la presenza di aree chiare e scure nell'immagine, sia un'ampia gamma di mezzitoni. Questa foto non necessita di correzione. Cosa succede se regoliamo le impostazioni di esposizione? L'istogramma si sposterà a destra oa sinistra, a dimostrazione della perdita di toni chiari o scuri nell'immagine.

Anche l'istogramma di questa immagine occupa l'intera griglia delle coordinate, ma il grafico differisce dal precedente. L'immagine ha una piccola quantità di mezzitoni. I picchi relativi alle aree scure e chiare e uno spazio tra di essi caratterizzano l'immagine come contrasto. Ma poiché il grafico fornisce solo una distribuzione quantitativa dei toni, senza visualizzare la distribuzione dei pixel in una fotografia, è piuttosto difficile determinare il contrasto di un'immagine utilizzando un istogramma. Naturalmente, come nel caso precedente, i cambiamenti nell'esposizione peggioreranno la foto.

Diamo un'occhiata a questa foto. Non ci sono aree molto luminose o molto scure nell'immagine. La gamma di luminosità di tale cornice è piuttosto piccola e l'istogramma sembrerà una "collina" compressa orizzontalmente, che non raggiunge in modo significativo i bordi del campo del grafico. Un istogramma simile è tipico per le immagini a basso contrasto. Questo tipo di diagramma non significa che l'immagine conterrà aree con dettagli persi, perché la matrice della fotocamera in questo caso è in grado di catturare l'intera gamma di luminosità. Tuttavia, dovresti considerare attentamente in quale parte del grafico si troverà l'istogramma. Per gli oggetti poco riflettenti (ad esempio, abiti neri, ombre profonde), l'istogramma dovrebbe essere spostato più vicino al bordo sinistro della griglia, per il grigio medio ( tipico esempio: fogliame, erba) - situato vicino al centro e, infine, per oggetti con una buona riflettività (ad esempio, un abito bianco della sposa), l'istogramma dovrebbe gravitare verso il bordo destro.

Se il grafico si trova nella parte sbagliata del campo, è necessario eseguire una correzione dell'esposizione. Per spostare l'istogramma a sinistra, le correzioni devono essere negative e per spostarsi a destra devono essere positive. Si consiglia di eseguire la correzione modificando la velocità dell'otturatore, poiché quando l'obiettivo è aperto, la profondità di campo cambierà.

Una variazione di questo tipo di istogramma è una stretta "collina", parzialmente superata dalla griglia delle coordinate in un'area scura o chiara. Con l'introduzione di opportune correzioni, l'istogramma assumerà la forma corretta, inserendosi completamente nel campo del grafico.

Diamo un'occhiata all'istogramma di questa immagine. Il grafico non scompare ai bordi del campo: va oltre la griglia delle coordinate. Questa situazione si verifica quando la gamma di luminosità dell'oggetto ripreso è maggiore della gamma percepita dalla matrice della fotocamera. Questo è il caso peggiore. Dovrai scegliere se perdere i dettagli nelle ombre o nella luce. Un modo per risolvere questo problema è scattare foto ad alta gamma dinamica (HDR). Per fare ciò, è necessario scattare diverse foto, diverse solo per l'esposizione. Quindi, utilizzando uno speciale Software(Photoshop ultime versioni ti consente di farlo) i fotogrammi vengono combinati in un'unica immagine che non presenta cali di ombre e luci.

Va ricordato che apportare modifiche all'esposizione è sempre possibile, ma non sempre necessario: dipende dall'intento artistico del fotografo. Inoltre, notiamo che un'ulteriore correzione, come il contrasto, in Photoshop è più facile da eseguire per le fotografie il cui istogramma appartiene al primo tipo. Ovviamente puoi modificare qualsiasi immagine, ma la prima versione dell'istogramma ti consentirà di modificare l'aspetto del grafico con meno sforzo.

In conclusione, vale la pena notare il fatto che non esiste un istogramma "corretto". Tutto dipende dall'oggetto raffigurato. L'istogramma è solo uno strumento che ti consente di eliminare gli errori nell'esposizione durante il processo di ripresa o di minimizzarli, niente di più. Quindi, ad esempio, nella foto Moon and Half Dome di Ansel Adams, l'istogramma viene spostato nell'area dei toni scuri, il che non influisce in alcun modo sul livello della foto. Lo stesso tipo di istogramma può essere utilizzato sia per uno scatto cattivo che per uno brillante.

Le tecnologie digitali rendono il lavoro di un fotografo molto più efficiente e veloce. Oggi fotocamere digitali non solo può mostrare immediatamente il risultato dello scatto sul display della fotocamera, ma anche analizzare queste foto - mostrare le aree sovraesposte del fotogramma e un istogramma (generale e separato per ciascuno dei tre canali RGB).

L'istogramma consente al fotografo di analizzare il fotogramma e apportare modifiche allo scatto all'istante. E quindi salvarti da un'elaborazione non necessaria Convertitore RAW e Photoshop.

è una rappresentazione grafica della distribuzione dei mezzitoni in una fotografia. La scala della luminosità va orizzontalmente e il numero relativo di pixel con una data luminosità va verticalmente.

L'istogramma viene letto da sinistra a destra, dal nero al bianco.

Guarda i seguenti esempi e capirai come leggere un istogramma.

L'istogramma mostra che non ci sono aree completamente nere nella foto. A destra puoi vedere che ci sono piccole aree sovraesposte nella foto.

L'istogramma nel suo insieme è distribuito uniformemente sull'intera gamma di luminosità. Ci sono piccole zone di sovra e sottoluce, ma non sono critiche.

L'esempio seguente mostra come visualizzare la sotto e la sovraesposizione dall'istogramma.

Il display non renderà chiaro quanto sia bianco lo sfondo. L'istogramma mostra un'immersione completa sullo schermo del laptop, toni del corpo grigio chiaro e uno sfondo bianco attorno all'oggetto.

Guardando lo schermo della telecamera, è difficile capire se ci sono perdite sulla carrozzeria dell'auto. L'istogramma mostra chiaramente che non ci sono aree assolutamente nere, ma la sovraesposizione è chiaramente visibile sugli oggetti bianchi.

L'istogramma aiuta anche con l'elaborazione in Photoshop nella modalità Livelli. Guarda come appaiono l'istogramma e la foto dopo aver aumentato il contrasto.

A sinistra la foto originale, a destra il risultato dopo un leggero aumento del contrasto. Come puoi vedere, il lavoro di contrasto allunga l'istogramma, aggiungendo aree scure e chiare.

Perché hai bisogno di un istogramma?

Tutte le fotocamere moderne sono dotate di display sufficientemente grandi e di alta qualità. Perché allora abbiamo bisogno di un istogramma?

I display hanno un proprio livello di luminosità, la cui percezione dipende anche dalla luce ambientale. Se guardi il display di notte, l'immagine sembrerà molto luminosa e durante il giorno, al contrario, sarà molto sbiadita. Poiché l'istogramma mostra l'immagine sotto forma di grafico, è indipendente da qualsiasi condizione di visualizzazione.

La qualità dei display nelle fotocamere è davvero alta, ma non abbastanza per mostrare la differenza tra quasi bianco e assolutamente bianco, così come la differenza tra quasi nero e assolutamente nero.

Guarda la foto seguente:

http://www.flickr.com/photos/bigfrank/368734607/

Questa è proprio la foto perfetta per la nostra situazione. Ovviamente è stato elaborato in Photoshop, ma non importa.

Come puoi vedere nella foto non ci sono sovraesposizioni o zone scure. L'istogramma ci mostra lo stesso. Non ci sono barre alte lungo i bordi, che indicano sovraesposizione da lampade accese e zone buie sulla vetrina. Altrimenti, come puoi vedere, l'istogramma mostra che la maggior parte delle informazioni è nei mezzitoni.

Basta uno sguardo all'istogramma per assicurarsi che l'esposizione sia corretta e continuare a scattare.

Come hai già capito, ogni immagine ha il suo istogramma, quindi non esiste un istogramma giusto o sbagliato.

L'istogramma va considerato come uno strumento per analizzare velocemente una foto durante lo scatto (o durante l'elaborazione).

Quando utilizzare un istogramma

Riprese notturne
Con assenza fonti esterne La luce rende particolarmente difficile determinare la luminosità e il contrasto di una foto.

Fotografia in studio
Se stai girando in uno studio e non hai un esposimetro per misurare la potenza dei tuoi fari, devi lavorare a caso, regolando la tua fotocamera in base al risultato sul display. L'istogramma mostrerà più accuratamente la situazione nell'immagine.

Ripresa dell'oggetto
Gli articoli sono solitamente fotografati su uno sfondo bianco. La foto può mostrare solo aree di sovraesposizione. E l'istogramma ti aiuterà a capire quanto il bianco sia davvero bianco.

Risultato

Come puoi vedere, l'istogramma è uno strumento molto potente e utile per un fotografo. È perfetto cosa necessaria per creare immagini tecnicamente di alta qualità. E nei nostri prossimi articoli continueremo a parlare di interessanti e strumenti efficaci lavorare con le fotografie

- Questo è un diagramma della distribuzione tonale dei pixel nell'immagine.

Da sinistra a destra (orizzontalmente) viene indicata la luminosità e dal basso verso l'alto (verticalmente) la quantità di area della foto dell'uno o dell'altro tasto. Si dice spesso che le colonne verticali mostrino semplicemente il rapporto tra il numero di pixel di una particolare chiave. Cioè, il diagramma mostra quante sfumature chiare o scure prevalgono nell'immagine, quante sfumature di verde o rosso o altre sfumature di colore sono presenti nell'immagine. Gli istogrammi sono diversi. In fotografia, vengono utilizzati principalmente tre tipi:

1. Istogramma generale (che è nella figura sotto).
2. Un istogramma per ciascuno dei tre colori primari, tale istogramma è spesso chiamato RGB - rosso, verde, blu - rosso, verde, blu (come in altri esempi)
3. Istogramma ibrido per colori generali e primari (spesso basta sovrapporre l'istogramma RGB sopra l'istogramma).

Come utilizzare l'istogramma

L'istogramma mostra quante aree scure o chiare ci sono nell'immagine, qual è l'equilibrio complessivo dell'immagine.

Una foto con un'enorme area scura. L'istogramma è "spostato" a sinistra.

L'istogramma è spesso diviso in 3-4 parti. La parte più a sinistra dell'istogramma è chiamata "ombre" o toni scuri, poiché quest'area mostra quanto sono forti le aree scure dell'immagine. La parte all'estrema destra con "luci" o toni chiari, quindi questa parte mostra quante aree luminose ci sono sull'istogramma. Il mezzo - "penombra" o toni medi. La parte più a destra è talvolta chiamata area di scoppio, se c'è un picco nell'istogramma nell'angolo all'estrema destra, molto probabilmente la foto è sovraesposta.

Perché è utile un istogramma?

1. Con il suo aiuto, è facile controllare la sottoesposizione (immagine sottoesposta) e la sovraesposizione (immagine sovraesposta). Se sovraesposto, il picco (in alto nel diagramma) sarà visibile sul lato destro dell'istogramma e se sottoesposto, il picco sarà osservato sul lato sinistro dell'istogramma.
2. Ottimizza l'esposizione
3. Controlla i canali di colore in una foto. L'istogramma può essere utilizzato per determinare la saturazione del colore di un'immagine.
4. Controlla il contrasto. Dall'istogramma, puoi facilmente indovinare quanto contrasto è l'immagine.

Quale dovrebbe essere l'istogramma?

Non esiste una risposta unica a questa domanda. Idealmente, l'istogramma dovrebbe assomigliare a forma a campana(quando ho studiato all'istituto, questa forma era chiamata gaussiana). In teoria, questa forma è la più corretta: dopotutto, nell'immagine ci saranno pochi oggetti molto luminosi e molto scuri e prevarranno i mezzitoni nella foto. Ma come dimostra la pratica, tutto dipende molto dal tipo e dall'idea della fotografia stessa. Un istogramma è una descrizione puramente matematica della fotografia (arte) e, come sai, è molto difficile descrivere matematicamente cose belle, specialmente con l'aiuto di un metodo così semplice come un istogramma. Pertanto, non è necessario portare l'immagine in una vista modello in base all'istogramma. L'istogramma dovrebbe essere usato semplicemente come strumento aggiuntivo quando si scatta una foto.

Istogramma fotografico. Il tono viene spostato nell'area dei toni chiari. Il contrasto non è elevato.

Quando utilizzo un istogramma?

Personalmente, utilizzo l'istogramma solo in due casi: quando è necessario controllare l'esposizione di un'immagine in condizioni di luce intensa, quando l'immagine stessa è quasi invisibile sul display della fotocamera. Possono essere le condizioni di una spiaggia estiva o il sole splendente in montagna. In tali condizioni, semplicemente non è visibile ciò che è nell'immagine, quindi guardo l'istogramma per stimare approssimativamente le deviazioni. E, in secondo luogo, utilizzo l'istogramma durante la modifica delle foto, è molto comodo determinare la tonalità in cui è stata scattata la foto dall'istogramma e talvolta regolare la foto regolando parte della curva dell'istogramma. Ad esempio, a volte prendo solo le "alte luci" nell'istogramma e le sposto a sinistra con il cursore: mi sposto nell'ombra, la foto si ottiene senza sovraesposizione. Tale istogramma, come negli esempi in questo articolo, fornisce ViewNX 2.

conclusioni

Grafico a barre - attrezzo utile fotografo. Se utilizzare o meno un istogramma dipende da te, puoi fare bene senza di esso, o comunque comprenderne le proprietà e utilizzarlo durante l'elaborazione di una foto o la regolazione accurata.

Grazie per l'attenzione. Arkadij Shapoval.