如何看懂直方图
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如何看懂直方图!了解图片质量好坏
自入单反后请教了不少老师,同时也在网上找了一些知识来学习,觉得直方图对拍摄很有参考价值,故用积分换来了这篇文章,学习后觉得很受启发,所以转发了上来,供朋友们分享,废话少说,转文如下:
准确曝光的好帮手教你如何看懂直方图
随着数码相机(以下简称DC)图像处理技术的不断发展,越来越多的相机内置了直方图的功能。
虽然直方图对初学者来说,还很陌生。
但它却早已存在于我们的生活、工作中。
如在著名的图像处理软件Photoshop里面,对应直方图的命令就是Histogram(中文版为“直方图”)。
直方图的含义
在一张图片的直方图中,横轴代表的是图像中的亮度,由左向右,从全黑逐渐过渡到全白;纵轴代表的则是图像中处于这个亮度范围的像素的相对数量。
在这样一张二维的坐标系上,我们便可以对一张图片的明暗程度有一个准确的了解。
在Photoshop中,依次单击“图像→调整→色阶(快捷键:Ctrl+L)”即可打开色阶调整框,对图像的直方图进行调整,以此控制图像的明暗变化。
图-1直方图图例
直方图的特性
DC中的直方图功能与Photoshop中的是一样的。
当直方图中的黑色色块偏向于左边时,说明这张照片的整体色调偏暗,也可以理解为照片欠曝。
而当黑色色块集中在右边时,说明这张照片整体色调偏亮,除非是特殊构图需要,否则我们可以理解为照片过曝。
下面,我们就用几张照片来直观地理解直方图所反映的图像特性。
图-2曝光准确
图-2是一张正常曝光的建筑物照片及其对应的直方图。
我们可以看到,在直方图中比较靠左的位置,波峰比较高而且比较密集,这是因为建筑物的背影有较多的暗部区域,而直方图中左侧的位置正是反映暗部区域的分布情况的。
在直方图中央偏右的位置,我们又可以看到一个较高的波峰,这是因为图像中大片的黄色区域所对应的亮度正在这里。
在直方图的最右端,我们可以看到一个较小且突出的波峰,对应在图像中,代表的就是建筑物上圆柱体的强烈反光,由于亮度太大,超出了直方图所能表示的范围,所以便体现在最右端形成了一个波峰。
根据直方图所表达的内容,这张图片的亮度基本都在其所能表现的范围内,并没有太多的溢出部分。
更为关键的是,这张图片中各个物体的亮度,是符合我们的一般认识的,可以认为,这张图片的曝光是比较准确的。
在相同的情况下,如果我们拍摄的时候增加或者减少了曝光量,那么就会分别得到如图-3和图-4的结果。
图-3曝光过渡
图-4曝光不足
在图-3和图-4中,我们可以清楚地看到。
如果增加曝光量,那么直方图中左侧表现暗部的部分几乎为一片空白。
而如果减少曝光量,那么在直方图中就可以看到相反的结果。
这样,如果我们看到了一张直方图,那么即使不看图像,也可以对它的明暗程度有一个准确的认识。
需要指出的是,并不是直方图中波峰居中且比较均匀的图像才是曝光合适的,判断一张图像的曝光是否准确,关键还是看它是否准确地体现出拍摄者的意图。
比如通常的夜景图片,在直方图中就是暗部区域的波峰居多。
图-5夜景曝光
以图-5为例,直方图中的大片黑色都集中在左侧区域,说明图像中的暗影部分很多,这也符合人们对夜景的一般概念。
还有一个比较小的波峰出现在直方图的右端,对应在图像中就
是灯光造成的高亮部分。
虽然这张直方图中的图线并没有均匀地分布在中央的位置,但是由于拍摄的景物特殊,因此也是曝光正确的一个例子。
这种情况在日常生活照片中比较少见,但是相信对于大家理解直方图的概念会有很大的帮助。
实战直方图
在了解直方图的基本概念和表达的信息之后,我们如何才能将相关的知识应用到日常照片的拍摄中去呢?毕竟DC的EVF取景器和LCD液晶取景屏,都受到了本身亮度、色彩饱和度以及锐度等显示特性的限制,在对图像的表现上总会与实际存在一定的差异,直接影响我们对照片明暗程度(曝光量)的准确判断和选择。
而直方图的出现,则正好补充了这点不足。
具体说来,直方图在DC中的应用可以分成两方面:一方面是可以在拍摄后检查图像的曝光情况;另一方面,就是在拍摄者按下快门前,给拍摄者提供一个准确的画面明暗分布参考,拍摄者能根据实际需要对曝光参数进行调整,保证照片的曝光准确性。
那么,我们就来具体讲解一下如何在拍摄中更合理地利用直方图这项功能,获得曝光准确的摄影作品。
1.怎么使用直方图?
目前的主流相机大多具备直方图的功能,以索尼F828数码相机为例。
该机在拍摄前,根据取景的不同,在相机的LCD 取景屏上可以即时地显示对应的直方图信息(见图6)。
如果当前直方图显示暗部信息过多,说明图像曝光不足,拍摄者就可以适当地增加曝光,使直方图中的曲线整体向右平移,从而得到正确的曝光。
并可根据随时变化的直方图,确定是否已经调整到合适的曝光参数。
反之亦然。
图-6取景显示直方图
这样,我们可以根据相机内置的直方图功能了解到将要得到的图片的曝光量大小,那么,如何利用进一步调整从而可以看到色阶分布均匀的直方图呢?
2.曝光量的调整
为了得到曝光合适的摄影作品,我们可以运用各种方法来改变曝光参数,直到直方图显示的图像的色阶分布达到我们的拍摄目的。
下面将通过三个例子来给大家演示如何运用不同的拍摄技术达到准确曝光的目的(注:为更清晰地表现直方图,本文例子将用Photoshop中的直方图进行表示)。
方法一:利用曝光补偿功能,直接调整曝光量
图-7曝光不足
图-7是香港铜锣湾热闹的夜市灯光,整个画面以各种灯箱招牌、霓虹灯为主。
直方图的两个曲线波峰分别集中在两侧并溢出,这说明照片的明暗反差过高,画面中的亮部、暗部画面的细节都将会产生不可逆转的损失。
通过分析当时的情况,很容易看出很多景物都被“隐藏”在直方图的暗部区域中,没有得到表现。
图-8曝光适中
这时,我们通过增加0.3~0.7个曝光补偿(+EV)即可得到图-8的效果。
可以看到,刚才漆黑一片的景像已经增加了很多细节,而整个图像的表现也比较接近肉眼的感觉了。
图-9曝光过渡
此时,如果再增加0.3~0.7个曝光补偿(+EV),就会得到像图-9这样的效果:图像明亮了许多,但是暗部噪点明显增多,整个画面也全无夜景的氛围了。
因此,如果像图-9这样曝光,暗部的细节确实可以得到很充分的体现,但是亮部过曝太多,图像效果反而不好,这就是过犹不及的道理。
因此,如果我们在直方图上看到了像图-9这样的过曝所造成的亮部细节丢失严重的问题时,就可以通过减0.3~0.7个曝光补偿(-EV)来修正,以得到如图-8的效果。
现在很多相机都提供了类似的曝光补偿功能快捷键,如果没有的话,也可在相机的菜单中找到相应选项。
方法二:灵活使用测光方式
相机的曝光量是由其内置的测光程序在确定亮度等数据之后,结合机内的曝光数据计算得到
的。
在通常情况下,默认的测光程序都是中央重点测光,这种测光模式在多数情况下都可以得到正确的曝光参数。
但是也有例外的情况,这时,我们就可以利用相机的点测光功能,并针对亮度为中性灰(近似于亮与暗的中间地带)的区域测光得到可以满足多数条件下合适的曝光参数。
类似的测光方法还有多点测光等,要根据相机的具体功能,并结合使用经验加以应用。
方法三:直接调整曝光参数
经验丰富的拍摄者则更可根据直方图的数据,大体估测出应该补偿的曝光量,手动对光圈、快门等曝光参数进行调整。
不仅可以得到合适的曝光量,而且还可以根据实际的情况,结合景深、曝光速度的考虑得到更为合理的曝光参数。
改变曝光量的方法有很多,但无论采用何种方法,关键是要了解直方图的含义,才能确保在拍摄前对自己的拍摄结果做到心中有数,从而拍摄到色阶分布合理的图像。
3.使用直方图的真正含义
参考直方图信息确定曝光参数的真正含义是直接透视图像的内部信息,从而获得最合适的曝光参数,完全不会受到EVF或者LCD本身显示效果与实际图像曝光量差异的影响。
由于图像相关的输入输出设备的物理特性都不一致,特别是在家用的环境中,更难得到一个严格意义上的统一的色彩描述,这也是造成我们拍摄时和拍摄后浏览、打印时所见并非所得的原因,而直方图抛开了图像表层的表现,以真实可靠的数据给我们一个可以量化的标准用于后期的输出。
所以,要想成为一名小有水准的摄影爱好者,对直方图的了解是必不可少的。
通过上面的讲解,大家或许会觉得直方图并不复杂,但是如果要在实际中得心应手地加以应用,就需要大量地练习和观察,不断从实践中获得经验。
而了解直方图的含义,更可以为你对摄影作品进行合理的后期处理打下坚实的理论基础。
那么,现在就请拿出您的DC,尽情体会直方图为您带来的拍摄新体验吧!
直方图也叫柱状图,它以坐标轴上波形图的形式显示照片的曝光精度,其横轴表示亮度等级,从左侧0(暗色调)到右侧255(亮色调),将照片的亮度等级分为256级,而纵轴则表示每个亮度等级下的像素个数,峰值越高说明该明暗值的像素数量越多,在画面中所占的面积也就越大,将纵轴上这些像数值点连接起来,就形成了连续的直方图波形。
通过直方图的横轴和纵轴我们可以理性地判断曝光是否合适,影像的层次是否丰富,是否超出了数码相机的动态范围等等。
当然,要想使用直方图,首先得学会如何解读“直方图”:
以一般的正确曝光的要求来看,一幅照片需要有丰富的层次,无论是高光部分还是阴影部分,细节层次越多越好。
这样的照片通过直方图来显示时,则从左到右都有曲线分布,同时直方图的两侧不会有像素溢出。
典型的直方图形状有以下5种,分别对应不同的曝光状况(由于数码相机与Photoshop的直方图显示方式相仿,故以Photoshop上的直方图显示为例,以便于直观了解):
1. 平滑型—曝光正确
图1
正确曝光照片的亮度色调分布应该是比较平均的,表现在直方图上其曲线形状看上起平滑饱满,由左端0位置开始,渐进变化,平滑过渡到右端255这个位置,在各亮度等级上均有像数表现,并且在左端(最暗处)和右端(最亮处)没有溢出现象,保留着各亮度的细节层次。
如图1所示,图1的直方图中没有断档和溢出,说明这是一幅曝光准确的照片,亮部和暗部都保留了丰富的层次和细节。
图2
而图2虽然过渡并不平滑,但亮度和暗部均没有溢出,中间也没有断档,所以也是一幅曝光准确的照片。
2. 右坡型—曝光不足
曝光不足照片的直方图曲线波形偏重于左侧,多数的像素集中在左侧,波形图的右侧有较明显的下降,并且其右侧到255(最亮处)位置处有一段空白,很少甚至没有像素。
这种照片看上去过于暗淡,暗的部位较多,亮调不足,可通过增加曝光补偿、增大光圈或降低快门速度来调整。
在用Photoshop进行后期处理时,可以点击“图像→调整→暗调/高光”,拖动“暗调”项滑杆来修正曝光不足。
图3
如图3所示,直方图左边暗部看不见末端,且峰值有溢出现象,表明该幅照片的暗部细节没有被数码相机完全记录下来,溢出部分在照片里表现为“死黑”,这些像素的记录值为0,而右边亮部的峰值很低,且所占比例很小,说明这幅照片曝光不足,画面偏暗,需要增加曝光。
3. 左坡型—曝光过度
过曝照片的直方图与曝光不足照片的直方图刚好相反,像素集中于右侧,而左侧的像素很少,从0(最暗处)到曲线波形的起始处有一段空白,很少甚至没有像素,照片的色调很亮,或有大面积的反光源。
拍摄时可通过减少曝光补偿、缩小光圈或提高快门速度来调整曝光设置。
在用Photoshop进行后期处理时,可以点击“图像→调整→暗调/高光”,拖动“高光”项滑杆来修正过曝现象。
图4
以图4为例,右边亮部的曲线溢出,溢出的部分在照片里表现为“死白”,左边曲线很低,说明画面亮部曝光过度,亮部细节有明显损失。
4. 中凸型—反差过低
直方图上的像素集中在曲线的中间部位,波形在中间凸起,两边下降,靠近0和255位置没有像素,缺少暗调和亮调,对比度不足,照片看上去模糊、灰蒙蒙。
这种直方图很常见,主要时拍摄时天气等环境因素影响造成,比如有雾、沙尘、太阳光太强等,可使用偏震镜等设备加于调节。
在用Photoshop进行后期处理时,可以点击“图像→调整→色阶”,将两端黑白场滑杆分别移动到直方图两侧起始点稍稍向里一点的位置,可使照片的影调得到一定的调整。
图5
图5的直方图的峰值集中在中间,左边暗部和右边亮部都缺失,说明图片反差过低,在阴雨天或者光线不足的条件下拍摄很容易出现反差过低的情况,这张照片就是在阴天拍摄的。
5. 中凹型—反差过大
这种照片的直方图曲线波形是两边高、中间凹陷,像素主要集中在左右两侧,中间很少,照片有明显的暗调和亮调部分,但中间中等亮度部分比较缺少,明暗反差大。
这种直方图除了特意进行剪影或高反差创作外,主要是没有掌握好测光部位及测光方式,可以将测光点定位在明暗交接部位等方法进行调节。
在用Photoshop进行后期处理时,可以点击“图像→调整→暗调/高光”,分别拖动“暗调”和“高光”项的滑杆来修正。
图6
从图6的直方图可以看出,两侧峰值都有溢出,说明画面反差过大,亮度和暗部细节都有所损失,拍摄时最好用中灰减光镜减小反差,或者根据需要以亮部或者暗部为基准曝光,以此图为例,刻意突出松树的质感,而忽略云层的细节。
尽管直方图上看上去反差过大,但仍达到了笔者想要的结果。
以上5种形状的直方图是比较典型的直方图,但这并不说明所有照片的直方图都如此,不同照片具有不同形状的直方图,并不是千篇一律的,甚至有些不规则直方图的照片反而正是拍摄者所追求的效果,有些特殊情况,如有些深色背景的照片其直方图也像曝光不足照片一样,曲线偏重于左侧,但曝光是准确的。
所以,用直方图指导曝光时要根据自己的拍摄需要和想要达到的拍摄效果,完全曝光准确的照片未必是效果最好的照片。
另外,为了降低后期处理的难度,拍摄时也不能过去偏离自己的曝光要求。
拍摄时最好掌握以下两大曝光原则:
首先,当拍摄场景的动态范围超过数码相机的动态范围时,至少要保证直方图亮部或暗部其中一项不溢出,这时最好的办法是用中灰减光镜降低反差,或者也可以根据你的拍摄需要以亮部或暗部为曝光基准,另外也可以将相机架在三脚架上用包围曝光拍摄几张照片,再在后期用Photoshop等图像处理软件叠加,以扩展照片的动态范围。
其次,“白加黑减”这一曝光法则不仅适用于传统相机,数码相机也同样适用。
在画面中亮度或暗部占据很大面积时,要适当增加或减少曝光,至于增加或减少多少曝光量,则根据拍摄场景中所占的比例而定。
为了馈谢版主加分置顶及朋友的支持,继续上传收集的有关直方图和曝光的有关知识:
如何使用数码相机更准确地曝光
你是否曾经被曝光补偿的概念搞晕过?你是不是经常为不知道补偿多少曝光量而苦恼?也许你已经学会了使用包围曝光,也许你已经知道了“亮加暗减”的规则,像使用胶片的摄影师那样操控相机。
这篇文章告诉你一个非常使用、立竿见影而且一学就会的技术,让你从“胶片摄影师”苦练曝光的境遇中解脱出来。
因为,你有一部数码相机,它可以让你非常准确地实现曝光。
(图一)
市面上卖的大部分数码相机能够做到这一点,但并不是全部。
你需要一部能够调解曝光的相机,如果没有手动曝光,至少要配备加减曝光的功能,让你能够调解曝光量。
有的数码相机可以每1/3挡调节,也有的相机每1/2挡调节,还有些相机同时配备1/3挡和1/2档供你自己选择。
我建议你养成“只要条件允许就看一眼回放照片”的习惯。
那么,你看回放的影像时,主要看的是什么?使用肉眼去判读拍摄的内容,还是查看拍摄数据,或是将图像放大了看细节?数码相机的液晶屏幕回放的影像并不准确,所以我们经常会遇到这样的情况:相机上看着漂亮的照片,等到在电脑上看或冲出来的时候却令人失望。
成熟的摄影师在端起相机之前就预见了照片的样子,如果他不想在后期过多的调整的话,他所要确认的是曝光是否达到了他的
要求。
那么,就从判读曝光开始吧。
一、用什么来判断曝光?
答案是——直方图。
所以,我建议你在回放照片时,首先查看直方图,就像那些专业摄影师所作的一样。
那么,你买的相机就必须符合这样的条件,一个是刚才提到的“调整曝光量”的功能——有手动曝光或者有曝光补偿,另一个就是必须具有判断曝光的功能——直方图。
直方图的横坐标代表像素的亮度,左暗右亮。
很多相机厂商将直方图从左到右分成“很暗”、“较暗”、“较亮”、“很亮”四个区域,也有的相机厂商将直方图分为五个区域。
这些分区与直方图本身并没有关系,也不会影响到直方图的形成。
无论四个分区还是五个分区,它们不过是为了观看方便而已。
我们可以把“较暗”和“较亮”的区域看成中灰影调的区域,把“很暗”看成画面的暗影区,把“很亮”看成画面的高光区。
纵座标代表像素的数量,直方图越高的地方,这个亮度在画面中占得面积就越大。
在上边两张图片中,图1是水中倒影的照片,图2是它的直方图。
从直方图上看,照片上大部分影调位于“较亮”和“较暗”的区域中;水中泛白的天空和楼房的受光面位于直方图的“很亮”区域;而倒影中的深色树枝和左上角的黑影则位于直方图的“很暗”区域。
直方图表示这张照片曝光是正常的。
(图二)
二、怎么判断曝光和调整曝光?
判断胶片的曝光时,我们需要看密度。
所以,在冲印店里我们时常会听到老摄影师对修图师说“我想这里加点儿密度,那里减点儿密度”之类的话。
因为他们习惯了查看胶片的密度和反差。
而且,这样听起来更专业些。
数码相机时代,我们听到更多的是“这儿亮点儿”、“那儿暗点儿”之类的言语。
前面我们看到的照片,曝光属于正常。
那么,如果减少或增加曝光量会出现什么结果呢?减少曝光量的时候,直方图会向左移动,很可能在直方图最左侧已经超出的边界,左侧的“山根”看不见了,就会曝光不足;增加曝光量的时候,直方图会向右移动,很可能在直方图最右侧已经超出的边界,同样,右侧的“山根”看不见了,就会曝光过度;
记住下面的口诀,你就会轻松地利用直方图判断和调整曝光:
左边山脚见不到,暗部细节被丢失;
右边山脚见不到,亮部细节被丢失;
两边山脚见不到,加减曝光断分明;
山峰靠右亮区大,山峰靠左暗影多;
山谷如果在中间,中间影调少细节。
左边山脚见不到,暗部细节被丢失
顾名思义,直方图的左边看不见末端,也就是“暗影溢出”,这表明景物的暗部细节没有被数码相机完全记录下来,溢出的部分在照片里表现为“死黑”,这些像素的记录值为0。
图3(上图)左侧的照片就属于这种情况。
为了更有力地说明这个问题,曝光的时候有意的减少了1档,致使暗部溢出。
直方图分布于左半边,右半边空出,这说明尚有增加曝光的可能。
像这样“左边没头儿”、“右侧空余”的直方图,我们增加曝光量就会使直方图整个向右移动,从而使景物的暗部细节能够记录在数码相机里。
这就是“向右曝光”(区分于“向右曝光原则”)。
右边的照片在评价测光的基础上增加了0.7档,直方图分布基本令人满意。
与左边照片相比,向右增加了1.7档曝光。
右边山脚见不到,亮部细节被丢失
直方图的右边看不见末端,也就是“高光溢出”,这表明景物的亮部细节没有被数码相机完
全记录下来,溢出的部分在照片里表现为“死白”,这些像素的记录值为255。
如果你拍摄的照片像图4左边的照片一样,直方图“右边没头儿”、“左侧空余”,那么减少曝光量就会使直方图整个向左移动,从而使景物的亮部细节能够记录在数码相机里。
这就是“向左曝光”。
图4左边的照片“向左曝光”两档,就可以得到右边的照片。
看一看直方图,差别很大。
两边山脚见不到,加减曝光断分明
如果直方图的两端都看不见末端,也就是“高光和暗影都溢出”,这表明场景中的光影动态范围大于数码相机所能记录的动态范围。
这时候,我们就必须有权衡利弊,根据要表现的主题,找到重点突出的地方。
如果要重点表现亮部细节,就舍弃暗部细节,向左减少曝光;如果希望突出暗部细节,那么就舍弃亮部细节,向右增加曝光。
不过,通常情况下,“晃眼的白色”要比“低沉的黑色”更可能成为视觉干扰。
所以,如果没有特殊的理由,如果溢出的高光没有在画面中起到辅助作用。
我会建议你向左减少曝光,记住这是在“直方图两边都看不到头”的情况下。