Ako čítať a porozumieť histogramom obrázkov vo Photoshope
Jedným z najcennejších nástrojov, ktoré máme pri úprave a opravách obrázkov vo Photoshope, je histogram . V skutočnosti sú histogramy také cenné, že sa neobmedzujú len na Photoshop. Histogramy nájdete aj v mnohých iných programoch na úpravu obrázkov, ako je Adobe Lightroom, Photoshop Elements a vlastný doplnok Camera Raw Photoshopu. Mnohé digitálne fotoaparáty dnes obsahujú aj šikovnú funkciu histogramu. Vo svete fotografie a úprav fotografií sú histogramy všade!
Takže, čo presne je histogram? Jednoducho povedané, histogram je graf. Viem, že hneď ako spomeniem slovo „graf“, niektorí ľudia si budú chcieť zdriemnuť, ale sľubujem vám, že je to jednoduché. Je to tiež veľmi dôležité, ak to so svojimi obrázkami myslíte vážne (a ak to čítate, je to stávka na istotu). Histogram je graf, ktorý nám ukazuje prúd tónový rozsah obrázku, aby sme ho mohli vyhodnotiť a v prípade potreby opraviť. Autor: tónový rozsah , mám na mysli rozsah úrovní jasu v obraze. Histogram nám ukazuje, aká časť obrázka je momentálne čisto čierna, aká časť je momentálne čisto biela a aká časť je niekde medzi tým.
Tu je dôležité poznamenať, že aj keď hovoríme o úrovniach jasu, sme nie hovoríme len o čiernobielych obrázkoch (v odtieňoch sivej). Histogramy fungujú rovnako dobre a sú rovnako dôležité pri plnofarebných fotografiách. Je to preto, že aj keď si nie vždy myslíme, že farba je niečo viac ako len farba, každá farba na obrázku má svoju vlastnú úroveň jasu. Žlté sú napríklad typicky veľmi svetlé; modré sú oveľa tmavšie. Tieto rozdiely v hodnotách jasu znamenajú, že farba môže mať obrovský vplyv na tonálny rozsah vášho obrázka.
Ako nám pomáha možnosť vidieť tónový rozsah obrazu? Nuž, už ste sa niekedy pozreli na fotku a mysleli ste si, že vyzerá trochu „plochá“? Námet bol zaujímavý, kompozícia dobrá, ale celkovo na vás jednoducho „nevyskakovalo“? Je pravdepodobné, že je to spôsobené tým, že obraz trpel nízkym kontrastom; svetlá (najsvetlejšie oblasti obrázka) boli s najväčšou pravdepodobnosťou príliš tmavé a tiene (najtmavšie oblasti) neboli také tmavé, ako by mali byť.
Teraz ty smieť dokázali rozpoznať, že len pri pohľade na fotografiu na vlastné oči, ale keď príde na úpravu obrázkov, smutnou pravdou je, že naše oči nie sú také spoľahlivé, ako si možno myslíte. Sú skvelí v porovnávaní dvoch obrázkov vedľa seba a rozpoznávaní, ktorý z nich je lepší, ale pokiaľ ide o hodnotenie slobodný môžu byť ľahko oklamaní a vidia určité oblasti ako svetlejšie alebo tmavšie, než v skutočnosti sú. Displej (monitor) vášho počítača môže tiež prispieť k problému, ak nebol správne nakalibrovaný. Napríklad nastavenie príliš vysokého jasu obrazovky môže spôsobiť, že vaše obrázky budú na obrazovke vyzerať fantasticky, ale keď ich idete vytlačiť, budú tmavé a neuspokojivé. Histogram prekonáva oba tieto problémy. Nezáleží na vašom zraku ani nastavení displeja. Namiesto toho získava svoje informácie priamo zo samotného obrázka, takže vám vždy zobrazuje presný a spoľahlivý pohľad na tonálny rozsah, vďaka čomu je ľahké rozpoznať problémy, ako je napríklad slabý kontrast, a ako uvidíme v našich tutoriáloch Úrovne a krivky, jednoduché. opraviť!
Ďalším častým problémom, s ktorým sa stretávame pri úprave obrázkov, sú tiene a svetlá výstrižok , kde sú tiene také tmavé, nie sú ničím iným ako oblasťami čistej čiernej a svetlá sú také svetlé, že sú to len oblasti plnej bielej. Možno ste to už počuli označovať ako „zastrčenie“ alebo „rozdrvenie“ tieňov alebo „vyfúknutie“ svetiel, ale to všetko znamená to isté; stratili sme detaily obrazu.
Rovnako ako pri probléme so slabým kontrastom, nie je pre nás vždy ľahké rozpoznať tieto problémy s orezávaním len pri pohľade na fotografiu na obrazovke. Naše oči jednoducho nie sú dostatočne citlivé a displej nášho počítača nám nemusí ukazovať skutočne presné zobrazenie obrazu. Histogram však bude vždy ukážte nám, či sme pri úpravách zašli príliš ďaleko a potrebujeme veci stiahnuť, aby sme vrátili detaily. Alebo, ak obnovujeme starú fotografiu, histogram nám môže povedať, či samotnému pôvodnému obrázku chýbajú detaily vo svetlách alebo tieňoch, aby sme vedeli, odkiaľ začíname a s čím máme do činenia. Zrátané a podčiarknuté, ak retušujete alebo obnovujete snímky a neviete čítať a pochopiť, čo vám histogram hovorí, potom ste vy a vaše fotografie vo vážnej nevýhode.
Zobrazenie histogramu vo Photoshope
Vo Photoshope je niekoľko miest, kde si môžeme pozrieť histogram pre obrázok, na ktorom pracujeme, vrátane skutočného panela Histogram. Aby sme však presne pochopili, ako histogram funguje a čo nám ukazuje, najlepšie miesto na jeho zobrazenie je vo Photoshope Úrovne dialógové okno. Ak chcete získať prístup k Úrovniam a zobraziť histogram, musíte mať otvorený obrázok. Už som spomenul, že histogramy fungujú rovnako dobre pri plnofarebných aj čiernobielych fotografiách, ale aby sme veci zjednodušili, začnime s čiernobielym obrázkom ( čiernobiely portrét od spoločnosti Fotolia):
Čiernobiela fotografia na výšku.Ak chcete vybrať Úrovne, prejdem na Obrázok na paneli s ponukami v hornej časti obrazovky, kde si vyberiem Úpravy , potom Úrovne :
Prejdite do časti Obrázok > Úpravy > Úrovne.Tým sa otvorí dialógové okno Úrovne. Našu diskusiu o tom, ako používať Úrovne na opravu obrázkov, si odložíme do iného tutoriálu. Tu ho jednoducho používame, aby nám pomohol pochopiť, ako fungujú histogramy:
Dialógové okno Úrovne.Histogram je tá čierna oblasť v strede, ktorá vyzerá ako pohorie. V závislosti od obrázka, ktorý si prezeráte na obrazovke, môže váš histogram vyzerať podobne ako môj alebo môže vyzerať úplne inak, a to je v poriadku. Každý obrázok bude mať svoj vlastný jedinečný histogram a za pár okamihov pochopíte, prečo tomu tak je:
Histogram v strede dialógového okna Úrovne.Ako nám zobrazenie histogramu v dialógovom okne Úrovne uľahčuje pochopenie? Je to preto, že ak sa pozriete pod histogram v Úrovniach, uvidíte a vodorovný pruh prechodu . Gradient začína čistým čierna úplne vľavo a postupne sa rozjasňuje, až kým nedosiahne čistotu biely úplne vpravo:
Čiernobiely pruh prechodu pod histogramom.Ako sme sa dozvedeli, histogramy nám ukazujú aktuálny rozsah úrovní jasu na našom obrázku a úrovne jasu v histograme presne zodpovedajú pruhu prechodu pod ním! Histogramy začínajú čistou čiernou úplne vľavo, rovnako ako gradient. Končia čistou bielou úplne vpravo, rovnako ako prechod, a postupne sa zvyšujú hodnoty jasu zľava doprava, presne ako... uhádli ste, prechod:
Úrovne jasu histogramu zodpovedajú pruhu prechodu pod ním.Prečo teda histogram vyzerá ako pohorie? Je to preto, že nám ukazuje aktuálne rozloženie úrovní jasu alebo tonálnych hodnôt na obrázku. Inými slovami, ukazuje nám, aká veľká časť obrazu je pri určitej úrovni jasu v porovnaní na iné úrovne jasu. Preto sa niektoré časti histogramu zdajú vyššie ako iné. Čím vyšší je histogram pri určitej úrovni jasu, tým vyšší je počet pixelov, ktoré máme na obrázku na rovnakej úrovni. V oblastiach, kde je histogram kratší, máme na obrázku pri týchto úrovniach jasu menej pixelov. A ak sa histogram v určitých oblastiach gradientu vôbec nezobrazí, znamená to, že v súčasnosti nemáme na obrázku žiadne pixely pri týchto úrovniach jasu.
Je dôležité mať na pamäti, že histogram nám neukazuje skutočný počet pixelov na obrázku. Je to preto, že väčšina digitálnych fotoaparátov v súčasnosti dokáže zhotovovať fotografie s veľkosťou 10 až 20 megapixelov (miliónov pixelov) alebo viac. Aby ste ich všetky zmestili do histogramu, potrebovali by ste na jeho zobrazenie viacero obrazoviek! Namiesto toho nám histogram jednoducho poskytuje celkový pohľad z vtáčej perspektívy na to, ako sa tónový rozsah obrazu rozdeľuje medzi svetlá, stredné tóny a tiene, a či sú nejaké oblasti orezané na čisto čiernu alebo bielu.
Všeobecne povedané, dobre exponovaný obrázok zobrazí histogram zobrazujúci celý, nepretržitý rozsah úrovní jasu od čiernej po bielu, a príklad toho vidíme na tomto obrázku. Ľavá strana môjho histogramu začína priamo oproti tej ľavej 'stene' poľa histogramu, priamo nad čistou čiernou farbou v gradiente pod ňou. To znamená, že niektoré pixely na obrázku sú už čierne (najtmavšie, aké môžu byť). Priblížim to bližšie, aby sme získali lepší pohľad:
Ľavá strana histogramu začína čistou čiernou farbou.Na druhej strane histogramu vidíme, že sa rozprestiera tak ďaleko doprava, ako sa len dá, pričom jeho malý kúsok sa objavuje priamo nad čistou bielou v gradiente pod ním. To nám hovorí, že niektoré pixely na obrázku sú už biele (najsvetlejšie môžu byť). Takže už vieme, že naše čierne a biele body vyzerajú dobre:
Pravá strana histogramu končí čisto bielou.Čo nám hovorí zvyšok histogramu? Zvyčajne čítame histogram zľava doprava (od najtmavšej po najsvetlejšiu). Ak začneme vľavo a začneme sa pohybovať doprava, vidíme, že histogram okamžite začne stúpať nad tmavými tieňovými tónmi, ale potom klesá, keď sa priblížime k stredným tónom v strede. Potom opäť stúpa a dosahuje svoj vrchol cez svetlejšie zvýraznené tóny a potom rýchlo klesá, keď sa blížime k bielej:
Najvyššie body histogramu sú vo svetlách a tieňoch; najnižšia je v stredných tónoch.Keďže najvyššia časť histogramu presahuje svetlejšie tóny (svetlé body), hovorí nám to, že väčšina pixelov na obrázku spadá do tohto rozsahu svetlejších tónov. Na obrázku máme menšie, ale stále značné množstvo veľmi tmavých tónov, čo naznačuje nárast histogramu nad tieňmi. A nakoniec, sklon nad strednými tónmi v strede nám hovorí, že aj keď máme detaily v tomto rozsahu stredných tónov, nie je ich toľko ako vo svetlách a tieňoch.
Pozrime sa ešte raz na fotografiu, kde vidíme, že väčšinu z toho tvoria tie svetlejšie tóny (koža ženy, očné bielka, sveter a veľká časť pozadia). Máme tiež značné množstvo veľmi tmavých tónov (jej vlasy, obočie, oči a menšia časť pozadia). V stredných odtieňoch toho naozaj nie je veľa, aspoň nie v porovnaní s množstvom detailov zvýraznení a tieňov, a to je typické pre vysoko kontrastný čiernobiely obraz. Takže histogram odviedol skvelú prácu a ukázal nám tónový rozsah tejto fotografie:
Fotografia a histogram sa zhodujú.Pozrime sa na druhý obrázok, tentoraz plnofarebnú fotografiu ( fotografia nevesty a ženícha od spoločnosti Fotolia):
Plnofarebný obraz.Opäť otvorím dialógové okno Úrovne, aby sme si mohli pozrieť histogram obrázka. Ale tentoraz, skôr ako ísť do Obrázok menu, výber Úpravy a potom výber Úrovne , otvorím dialógové okno Úrovne jednoduchým stlačením Ctrl+L (Vyhrať) / Command+L (Mac) na mojej klávesnici. Tak či onak funguje; klávesová skratka je rýchlejšia:
Dialógové okno Úrovne zobrazujúce histogram pre druhý obrázok.Pozrime sa bližšie a uvidíme, čo nám tento histogram hovorí. Opäť tu vidíme príklad snímky, ktorá je dobre exponovaná. Ľavá strana histogramu začína čistou čiernou a pravá strana končí čisto bielou, takže vieme, že náš tónový rozsah siaha do oboch extrémov:
Histogram začína čiernou vľavo a končí bielou vpravo, čo je dobré znamenie.Pri čítaní histogramu zľava doprava (od najtmavšej po najsvetlejšiu) vidíme, že rýchlo stúpa nad odtieňmi tieňov. Ale na rozdiel od predchádzajúceho obrázka, kde histogram klesol v stredných tónoch, tento zostáva relatívne konštantný až do svetlých tónov, kde je potrebné náhle, ostré otočenie nahor, kým sa zníži na čisto bielu:
Histogram pre druhý obrázok zobrazuje viac detailov v stredných tónoch ako predchádzajúci obrázok.Čo nám to hovorí? Hovorí nám, že máme dostatok detailov obrazu vo všetkých troch oblastiach (tiene, stredné tóny a svetlá), ale že máme viac detailov v svetlejších tónoch ako kdekoľvek inde. Opäť to môžeme vidieť pri pohľade na obrázok. Mužská košeľa a dámske šaty, obe sú biele (alebo k nej blízko), tvoria veľkú časť fotografie, takže to vysvetľuje, prečo je histogram najvyšší nad zvýraznenými bodmi:
Opäť sa fotografia a histogram zhodujú.Použitie histogramu na zistenie problémov
Doteraz sme sa pozerali na histogramy obrázkov, ktoré boli správne exponované, no histogram môže rovnako ľahko odhaliť problémy. Napríklad, čo ak histogram ukazuje vysoký hrot priamo proti pravej stene poľa histogramu:
Úplne vpravo na histograme sa objaví vysoký hrot.To je zvyčajne znak toho, že je obrázok preexponovaný. Vysoký hrot pritlačený k pravému okraju znamená, že na obrázku máme veľa pixelov, ktoré sú čisto biele, a to znamená, že nám s najväčšou pravdepodobnosťou chýbajú detaily v zvýrazneniach. Aby ste ukázali, aký vplyv má na obrázok, tu je porovnanie mužskej košele. Obrázok vľavo je správne exponovaný a odhaľuje veľa detailov. Obrázok napravo je preexponovaný so svetlami orezanými na čisto bielu. Všimnite si, koľko detailov sa stratilo v košeli:
Orezanie zvýraznenia spôsobuje stratu detailov v najsvetlejších oblastiach obrázka.Podobne, čo ak histogram ukázal podobný vysoký hrot, tentoraz pri ľavej stene:
Úplne vľavo na histograme sa objavuje vysoký hrot.Zvyčajne to znamená, že obrázok je podexponovaný s množstvom pixelov orezaných na čisto čiernu, čo znamená, že sme stratili detaily v tieňoch. Opäť, aby sme ukázali, aký to má vplyv na obrázok, tu je ďalšie porovnanie. V dobre exponovanej verzii vľavo vidíme veľa detailov v mužských vlasoch. Vo verzii napravo, ktorá trpí orezávaním tieňov, sa veľa detailov v jeho vlasoch stratilo čistou čiernou:
Orezávanie tieňov spôsobuje stratu detailov v najtmavších oblastiach obrazu.Ak ste si všimli tieto problémy s orezávaním pri prezeraní histogramu na LCD displeji fotoaparátu hneď po nasnímaní fotografií, pravdepodobne by ste upravili nastavenia expozície a nasnímali ich znova. Vo Photoshope možno budete môcť tieto problémy opraviť pomocou Úrovne, Krivky alebo Camera Raw a ako to urobiť, sa dozvieme v iných tutoriáloch. Zatiaľ nám ide len o to, aby sme sa dozvedeli o samotnom histograme.
Koľko úrovní jasu je v histograme?
V tomto bode vieme, že histogram zobrazuje rozsah tónov na obrázku od čistej čiernej po čisto bielu. Ale koľko tónov je presne v histograme? Existuje konkrétny počet úrovní jasu, ktoré zobrazuje histogram? Prečo áno, existuje! Histogram sa zobrazuje presne 256 úrovní jasu , s jedným zvislým čiernym pruhom pre každú z týchto 256 úrovní, hoci v závislosti od tónového rozsahu vášho obrázka nemusíte v skutočnosti vidieť čierny pruh na každej úrovni. Ak sa však priblížite a pozriete sa pozdĺž hornej časti histogramu, všimnete si, že nie je hladký. Pozostáva skôr z malých malých hrotov a hrebeňov, z ktorých každý je vrcholom tenkej vertikálnej tyče. Ak ich spočítate, za predpokladu, že máte súvislý histogram od čiernej po bielu (a nič lepšie na práci), nájdete presne 256 pruhov:
Histogram zobrazuje jeden zvislý pruh pre každú z 256 úrovní jasu od čiernej po bielu.Prečo 256? Má to niekoľko dôvodov. Po prvé, väčšina z nás potrebuje približne 200 úrovní jasu od čiernej po bielu, aby naše oči videli, čo vyzerá ako súvislý tón obrázok; teda obraz, ktorý plynule prechádza z jedného tónu do druhého bez akýchkoľvek viditeľných medzier alebo zlomov medzi nimi. Ak klesneme oveľa nižšie, začneme vidieť páskovanie a posterizáciu, kde sú skoky z jedného tónu na druhý zrejmé. Takže to vysvetľuje, prečo je číslo aspoň 200. Ale prečo 256? Prečo nie 257, alebo 300, alebo 500?
Je to kvôli tomu, ako fungujú počítače. Potrebujeme, aby naše obrázky obsahovali aspoň 200 úrovní jasu, ale počítače musia byť schopné spracovať a uložiť obrázky ako bity a bajty. Skrátka, najlepší spôsob, ako splniť obe tieto potreby, je ukladať obrázky ako 8-bitové súbory (štandardný obrázok JPEG je príkladom 8-bitového súboru). 8-bitový súbor obrázka obsahuje presne 256 možných úrovní jasu, čo nám dáva približne 200, ktoré potrebujeme na súvislý tón, plus niečo navyše, čo zostalo na účely úprav. Stále sa pýtate, odkiaľ pochádza číslo 256? Ak si myslíte, že 1 bit sa rovná 2, potom 8 bitov je 2 8 alebo 2x2x2x2x2x2x2x2, čo sa rovná 256.
Ak ste to celkom nedodržali, nebojte sa. Môžete získať všetky výhody histogramov bez toho, aby ste vedeli niečo o bitoch a bajtoch. Všetko, čo skutočne potrebujeme vedieť, je, že histogram zobrazuje rozsah 256 možných úrovní jasu od čiernej po bielu. V skutočnosti to môžeme vidieť, ak sa pozrieme na čísla pod ľavou a pravou stranou histogramu v dialógovom okne Úrovne. Na ľavej strane vidíme číslo 0 čo predstavuje čistú čiernu. Na pravej strane vidíme číslo 255 čo predstavuje čistú bielu. Prečo čísla idú od 0 do 255, nie od 1 do 256? Opäť je to kvôli tomu, ako fungujú počítače. Normálne začíname počítať od čísla 1, ale počítače začínajú počítať od 0:
Čísla pod histogramom predstavujú čiernu (0) a bielu (255), pričom medzi nimi je 254 úrovní.