# 直方图

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直方图

就像骨科医生需要 X 光片来精确的诊断伤情一样,摄影师也有工具来排除相机、显示器以及环境的干扰,客观的解读一张照片的明度分布。而这个“摄影师的 X 光片”就是直方图

  • 人们把照片的亮度分为 0 到 255 共 256 个数值,其中 0 代表纯黑色的最暗区域,255 表示最亮的纯白色,而中间的数字就是不同亮度的灰色。

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  • 如果我们进一步把亮度分成 5 个区域。 其中曝光度(中间调)是照片的中间亮度区域,这块区域里影调非常的丰富和细腻,大量细节都在这种适中的亮度下表现了出来。
  • 两边的阴影高光分别对应了照片的较暗和较亮区域,虽然他们细节没有曝光度区域那么细腻,但是仍然储存了大量的信息。我们经常说提高阴影,降低高光可以找回照片的细节,就是指的把这两部分区域的亮度往中间的曝光度区域靠,从而让和过渡和层次变得细腻起来。
  • 最后黑色是照片中最暗的区域白色是照片中最亮的区域,这些区域里基本没有任何细节,但黑色和白色区域的像素给照片制造了对比和反差。
  • 当我们用横轴代表 0-255 的亮度数值,竖轴代表照片中对应亮度的像素数量,这个函数图像就被称为亮度直方图

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一般的数码相机,都可以在拍摄前的显示屏取景预览窗口,或者拍摄完成后的照片浏览窗口中,设置直方图的查看选项,可以参考相机的说明书进行设置。

# 直方图在摄影的前期有 3 个参考作用

# (1) 发现照片中的过曝和欠曝区域

我们拍摄照片的时候,相机就通过快门曝光,把现场环境的实际亮度映射到了 0 到 255 的照片记录区间上。

一张最理想的曝光应该如下图,直方图如同正态分布曲线一样,在白色和黑色部分有少许的记录,一些像素分布在了阴影和高光区域,但更多的像素还是在直方图中部的中间调范围。

  • 一张严重过曝的照片直方图会像下图这样,直方图右侧被直接切断,255 的纯白亮度值那含有非常多的像素。
  • 一张欠曝的图片,最右侧 0 值的纯黑区域也有大量的像素存在。

# (2) 提示环境亮度反差是否超过了相机能记录下来的宽容度

如果直方图的白色和黑色区域并不是空白,又同时出现上面说的过曝和欠曝现象,则意味着环境里的亮度差别太大,相机已经难以记录下全部信息了。这个时候直方图提醒我们,需要使用渐变灰滤镜或者包围曝光再后期合成的办法,来平衡光比了。

这个时候我只能包围曝光的办法同时拍下上面的两张图片,这样图片亮部和暗部被分别记录在了两幅图里。后期再用蒙板合成两张图片,这样亮暗部信息都被反映在了新的图像中。

# (3) 帮助我们准确的向右曝光,获得质量更高的信息记录

相机记录信息的时候会同时产生噪点。在较亮区域,因为记录下的光线多,所以噪点并不明显。而在较暗区域,相机记录的光线信号很少,噪点就会一下子突显出来。

特别是如果后期再对暗部提亮,噪点就会更加明显。这种情况我们称之为“信噪比”(芯片收到的光线信号与芯片本身噪点数量的比值)太低。

为了提高照片的“信噪比”,2003 年摄影师 Michael Reichmann 提出了“向右曝光”的概念。即在照片亮部不溢出的情况下,让照片中的像素尽量的记录在更亮的区域内。也就是直方图尽量的靠右,让白色区域总是存在一些像素。

向右曝光

此时只有直方图才能帮助我们准确的掌握曝光信息,只要直方图最右侧纯白色的位置没有堆积大量像素,照片就是“向右曝光”,而不是难以挽回细节的严重过曝。

# 后期应用

影调按照类别可以分为 3 大类:

  • (1)低调,中间调,高调
  • (2)长调,中调,短调
  • (3)硬调,软调

每张照片在这 3 类中都各自对应着 1 个风格,比如下面这张照片就同时属于低调、长调和硬调 3 大风格。

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# (1)低调,中间调,高调

低调、中间调与高调风格,主要是谈的照片的整体亮度。所以从直方图里像素聚集的波峰在哪个亮度区域,就可以知道一张照片是低调还是高调了。

低调照片画面里黑色深色占的面积大,白色浅色占的面积小,整个画面的影调比较浓重深沉。从直方图上看,像素波峰应该堆积在阴影和黑色区域,而高光和白色区域只有很少的像素。
高调照片恰恰相反,画面大部分是高亮的白色影调,给人以清纯、阳光、明朗的感觉。从直方图上看,像素波峰主要堆积在高光和白色区域。
中间调的照片是最常见的,画面中既有黑又有白,但大部分像素都分布在直方图中间的曝光度区域,给人一种正常、中性的感觉。

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例如下面这张冰岛照片的原图,白色的冰川和天空使得像素波峰集中在了高光区域,是一张典型的高调照片。高调照片给人阳光、明快的气氛。但是我想赋予照片中这个徒步者,在广袤天地里非常孤寂、渺小的感觉。

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直接把曝光度-2,高光-100,同时使用渐变滤镜进一步压暗天空。把直方图的像素波峰压到了阴影区域,一下子照片的风格就从高调变成了低调,给人一种压抑、阴沉、世界尽头的感觉,达到了我想要的效果。

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# (2)长调,中调,短调

长调,中调与短调风格,主要是谈的照片的亮度分布广度。从直方图上看,就是头像最左边到最右边的距离有所不同。

长调照片是最常见的,照片亮度从最暗的黑色区域一直延伸到了最亮的白色区域。由于亮度分布非常的广,长调照片一般都是非常有层次感的。比如下面这张挪威布道岩的照片,前景悬崖的深黑色,中景峡湾的中灰色,和背景天空的亮白色,亮度一下就分开了,显得层次分明。
中调照片一般更加的朦胧淡雅,从直方图上看,最左侧到最右侧的长度只有整个长度的三分之二左右。
短调的照片非常少见也非常的难以把握,直方图上最左和最右边的距离在整个长度的三分之一以下,有很强的雾霾感和压抑感。

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调性越长,照片越有层次,调性越短,照片更加压抑。下面这张新天鹅堡的照片,由于隔着缆车毛玻璃拍摄,照片显得灰蒙蒙的。从直方图上看,原因一清二楚,直方图的白色和黑色区域缺少像素,照片亮度压缩在中间,是一张中调的原片。

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# (3)硬调,软调

软调照片朦胧而清新,有一种柔光下宁静的氛围,细节非常的丰富。从直方图上看,

软调照片像素亮度分布比较均匀,像梯形一样,所以细节过渡非常的细腻。 硬调照片对比强,反差大,通过隐去不必要的细节来突出主体。从直方图上看,硬调照片在高光和阴影区域会各有一个波峰,像素分别聚集在较亮和较暗部分,拉开了照片的反差。

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