Ваш помощник - гистограмма
21.11.2010 8900 Тематические статьи 5
Практически на всех современных цифровых фотокамерах, даже на простых мыльницах, есть так называемая "живая" гистограмма. К сожалению, далеко не все фотолюбители умеют пользоваться столь полезной функцией, чаще всего просто игнорируя её, или даже преднамеренно отключая её отображение. В тех же камерах, где "живая" гистограмма отсутствует, наверняка предусмотрен её показ при просмотре снимка. Как бы там ни было, но в обоих случаях гистограмма может помочь фотографу оперативно вмешаться в процесс съёмки и получить нормально экспонированный снимок. Но "живая" гистограмма позволяет сделать выводы до нажатия на кнопку спуска или, иными словами, до получения снимка, что увеличивает оперативность съёмки и количество хороших (художественный аспект оставим в стороне) фотографий.

Река Сарала
Гистограммой фотографического изображения называют график распределения пикселей с определённой яркостью (светлотой), где на горизонтальной оси показывается яркость (от 0 до 255), а на вертикальной - количество пикселей заданной яркости. Например, на следующей  гистограмме яркости с уровнем 80 соответствует 1106 пикселей из 120000.



Следует знать, что гистограмму обычно мысленно разбивают на три части - область теней, область полутонов и область светов.



В зависимости от того, в какой части гистограммы будет находиться больше всего пикселей, фотография будет тёмной,

Каменный цветок
среднесветлой

Ужик
или яркой.

В снежном плену
Разумеется, вышеупомянутые области тонов могут одновременно присутствовать на гистограмме.


Невозможно сказать, какая форма гистограмма является правильной для хорошего снимка. Она может выглядеть как холм,

Куропатки
как ванна

Полярная сова
или как нечто большое и бесформенное.

Весенний ручей
Тоновый диапазон снимаемой сцены может быть как очень узким (например, облака или ёжик горы в тумане),



так и очень широким, не помещающемся в динамический диапазон светочувствительной матрицы (съёмка ярким днём или ночью, восходы или закаты).



Для практических целей нам пока следует знать только о границах гистограммы - они не должны явно упираться в левую или правую сторону, как на представленном выше снимке. Так, например, если левая граница гистограммы представляет собой ярковыраженный пик, то, вероятнее всего, снимок является недоэкспонированным, или, как говорят фотографы, в нём "провалены тени".



И наоборот, если правая граница гистограммы представляет собой пик, то снимок является переэкспонированным, или, как говорят фотографы, в нём "выбиты света".



Оба случая могут возникнуть из-за ошибки определения экспозиции автоматикой фотокамеры, а также выбора фотографом неподходящего способа определения экспозиции - по центральной точке, центровзвешенной или усреднённой. В любом из этих вариантов "живая гистограмма" будет показывать проблемный участок, и на этом основании можно произвести нужную коррекцию.

Для того, чтобы сместить всю гистограмму вправо, нужно произвести положительную экспокоррекцию. Необходимо напомнить, что при положительной экспокоррекции происходит увеличении экспозиции (в зависимости от установленного режима ЦФК происходит либо увеличение выдержки, либо раскрытие диафрагмы). В подавляющем большинстве случаев достаточно экспокоррекции в пределах от 1/3 до 1 EV, при этом начинают проявляться тени и усиливаться света, таким образом, увеличивается тоновый диапазон нашего фотоснимка. Если для недоэкспонированного снимка, представленного выше, применить экспокоррекцию +1/3 EV, то получится следующий результат.



Уже лучше, не правда ли? Левая граница "проваленных" теней перестала быть пикообразной, в то же время правая сторона гистограммы сместилась к области светов, что сделало более светлыми облака и небо. Но всё равно они остаются недостаточно светлыми (априори считаем, что самая светлая часть облаков должна быть ярко-белой). Для этого нужно произвести дополнительную экспокоррекцию, которая стала +1 EV, так что теперь правая часть гистограммы вплотную приблизилась к правой границе.



Таким образом, изображение стало занимать полный тоновый диапазон, и стало выглядеть вполне приемлемым.

Для переэкспонированных фотографий следует применять отрицательную экспокоррекцию. При этом происходит смещение всей гистограммы влево, таким образом начинают появляться детали в светах, и проявляться тени. Если к приведённому выше пересвеченному снимку применить экспокоррекцию -1/3 EV, то получим такой результат:



Уже лучше, чем было, но ещё недостаточно хорошо, так как тени получились слишком светлыми и малоконтрастными. Изменив экспокоррекцию до -1 EV, получим уже вполне приемлемый снимок:



На небе появились облака, а тени стали контрастными, так что фотографию можно использовать для печати или публикации в Интернете.

Следует помнить, что возможность экспокоррекции существует во всех режимах фотоаппарата, за исключением автоматического (AUTO) и ручного (M). В последнем случае сдвиг гистограммы может производиться путём ручной установки выдержки, диафрагмы или ISO. Также очень важно знать, что вид гистограммы может меняться до или после полунажатия кнопки спуска, так как при этом может раскрыться или прикрыться диафрагма. "Живая" гистограмма будет иметь такой же вид, как на фотоснимке, только при полунажитии кнопки спуска - по такой гистограмме и следует ориентироваться.

Итак, мы научились использовать экспокоррекцию для увеличения тонового диапазона или его смещения в более тёмную или светлую область. Теперь попробуем управлять шириной тонового диапазона с помощью контраста, который задаётся в меню камеры в настройке "Мои цвета" (My Colors) и может изменяться от -2 до +2 с шагом 1. По умолчанию контраст установлен в 0. Посмотрим, как будет изменяться гистограмма в зависимости от этой настройки. Для этого была произведена съёмка одной и той же не очень контрастной сцены, такой, что гистограмма не упирается ни в правый, ни левый край. Результаты представлены ниже.











Видно, что при увеличении контраста происходит расширение гистограммы к границам диапазона. Или, иными словами, тени становятся более тёмными, а света - более светлыми. Таким образом, происходит расширение тонового диапазона и это может с успехом применяться там, где есть такая потребность, например на сценах с узким тоновым диапазоном. Наоборот, если снимаемая сцена имеет очень широкий тоновый диапазон, то уменьшение контраста может проявить детали в тенях и светах. Но при использовании контраста необходимо помнить два очень важных фактора :

1. В отличие от экспокоррекции, изменение контраста не приводит к каким-либо изменениям выдержки, диафрагмы или ISO. Иными словами, контраст применяется к уже полученному снимку. В этом легко убедиться, если сфотографировать одну и ту же сцену в формате RAW или DNG - он будет одинаковым при любых установках контраста. Таким образом, функция "Контраст" в ЦФК делает абсолютно то же самое, что и одноимённая функция в любом графическом редакторе. Но не следует пренебрегать этой функцией в фотоаппарате, если ваша камера не имеет возможности сохранять RAW или вы преднамеренно его не используете. Так как при попытке увеличения контраста снимка с узким тоновым диапазоном в графическом редакторе будет происходить так называемая постеризация, когда вместо гладкой гистограммы получается "расчёска".

Постеризация при увеличении контраста снимка

Сам факт этого не настолько страшен, как им пугают новичков опытные фотографы, но иногда становятся весьма заметными переходы в рядом расположенных тонах. Подобного можно избежать, если в графическом редакторе манипулировать со снимком в формате RAW или работать с более контрастным снимком, полученном с камеры в формате JPG.

2. Увеличение контраста приводит к увеличению шумов фотоснимка. В ряде случаев это сильно бросается в глаза и требует применения дополнительных программных средств для уменьшения подобного воздействия.

Совсем необязательно во что бы то ни стало растягивать или сжимать гистограмму с помощью контраста - всё зависит от ситуации. Например, не стоит увеличивать контраст на снимке скрывающейся в тумане лесной дорожки, чтобы не пропал налёт мистики. Хм, mist (англ.) - это и есть туман. Существуют также исключения из правила не допускать завал в тенях или выжигание в светах, например, при съёмке салютов и фейерверков.


Кроме того, света могут быть выжжены из-за преднамеренного увеличения выдержки, например, для фотографирования текущей воды.

Мини-водопад
До сих пор все гистограммы рассматривались с точки зрения общей яркости, но ни слова не говорилось об отдельных цветовых каналах, составляющих фотографию. А ведь в незеркальных фотоаппаратах фирмы Canon на дисплей можно также выводить поканальные гистограммы, при условии использования специальной программы CHDK, записанной на карте памяти. Гистограммы отдельных цветовых каналов тоже можно использовать для определения уровня экспозиции, и в случае её пере- или недо- изменить с помощью экспокоррекции или контраста. Вот пример снимка с хорошей гистограммой.

Лесная фиалка
Видно, что каждый из каналов плавно занимает область светов и теней. Хотя, здесь исключений может быть гораздо больше. Например, судя по гистограмме на фотографии ниже, в синем канале сильно провалены тени, в то время как в красном канале выбиты света. Тем не менее, снимок выглядит нормально и это подтверждает яркостная гистограмма. На самом деле это неудивительно - синего на этом снимке мало, а вот красного - хоть отбавляй.

Адонис сибирский
Гистограммы отдельных каналов могут быть также полезны для определения общего цветового смещения. Так, например, судя по гистограмме приведённого ниже снимка, общий фон имеет желтоватый оттенок, так как синий канал существенно сдвинут влево относительно красного и зелёного каналов.



Если гистограмма синего канала сдвинута вправо относительно красного и зелёного каналов, то можно сделать вывод о том, что вся фотография имеет синеватый оттенок.



Ну, а если все три канала  примерно похожи, то это говорит об отсутствии какого-либо постороннего оттенка.



Приятно видеть, что камера в режиме автоопределения баланса белого (AWB) выбрала правильные установки. Следует знать, что так происходит не всегда, иногда автоматика камеры даёт маху, и тогда нужно прибегать к другим уловкам.



Итак, если на поканальной "живой" гистограмме видно, как какой-нибудь из каналов выбивается из общего ряда, то можно попробовать изменить установки баланса белого. Если ни один из предустановленных режимов не подходит - имеет смысл использовать ручную настройку баланса белого по среднесерой (или на худой конец, белой) карте. Важно также знать, выбранный баланс белого применяется только во время постобработки сигналов, считываемых со светочувствительной матрицы, то есть действует только для снимка  в формате JPG. В то же время, на снимке в формате RAW содержится информация, полученная с фоторегистратора как есть, без какой-либо обработки и интерпретации. Для тех, кто по каким-то причинам не использует RAW, следует знать, что допущенные во время съёмки ошибки определения баланса белого, иногда трудно исправить в фоторедакторе, а в некоторых случаях даже невозможно.

Итак, подведём итоги.

1. Для получения правильно экспонированной фотографии можно и нужно уметь пользоваться "живой" гистограммой. Ориентироваться следует на ту гистограмму, которая получается во время полунажатия кнопки спуска.
2. Смещение гистограммы в область светов производится с использованием положительной экспокоррекции, а смещение гистограммы в область теней - с использованием отрицательной. При этом могут поменяться выдержка или диафрагма, в зависимости от выбранного режима съёмки.
3. Расширение тонового диапазона осуществляется с помощью положительного контраста, а сужение тонового диапазона - с помощью отрицательного. При этом шумы могут соответственно увеличиваться или уменьшаться. Функция не имеет значения при сохранении снимка в формате RAW.
4. Очень важно правильно выбирать баланс белого, в этом могут помочь гистограммы отдельных цветовых каналов (красный-зелёный-синий). Функция  не имеет значения при сохранении снимка в формате RAW.



Читайте также:
Комментарии
avatar
Какая умная статья! Блин, век живи, век учись... smile
avatar
И очень полезная!
avatar
Поддерживаю, статья полезная!!! wink
avatar
На форуме можно скачать видеоурок по гистограмме cool
avatar
О___о нужно будет скачать wink wink
avatar