之前寫一篇關(guān)于星空的帖子的時(shí)候,簡(jiǎn)單用到了直方圖,當(dāng)時(shí)說后面有空寫一寫關(guān)于直方圖的文章,今天就來兌現(xiàn)我的承諾啦!
直方圖是非常重要的一個(gè)工具,對(duì)我們作圖起到至關(guān)重要的作用,但是很多人卻只懂得用它來觀察照片的曝光分布。今天大家說說,怎么樣挖掘更多有用的信息。
先簡(jiǎn)單介紹一下直方圖:
“左黑右白”:左邊表示暗部,右邊表示高光,中間則表示中間調(diào)。
橫軸是亮度,從左至右,越來越亮。
縱軸表示像素的數(shù)量,從下往上,越來越多。所以,直方圖中,某一段亮度的凸起越高,就說明這個(gè)亮度區(qū)間內(nèi)的像素越多。
比方說,上圖所示的直方圖,左側(cè)凸起多,那就表示這張照片的亮度偏低,整體的色調(diào)就會(huì)偏暗。
反之,如果凸起大多集中在右側(cè),則說明這張照片整體色調(diào)偏亮。
一般一張曝光正常的照片,反映在直方圖中的話,就是左邊和右邊都有凸起,中間調(diào)的凸起最高,整體呈現(xiàn)中間高兩邊低的狀態(tài)。
RGB色彩模型-光的三原色
要更深層次地理解直方圖,不得不提到RGB色彩模型,也即光的三原色。
紅、綠、藍(lán)是組成光的三原色,這三種光疊加在一起后就是白色,其中任意兩個(gè)原色疊加,可以得到另一種原色的補(bǔ)色。
我們的能看到彩色的世界,就是這三原色作用的結(jié)果,同樣,彩色顯示器也是基于RGB色彩模型而做出來的,它通過發(fā)出亮度不同的三種顏色光而混合出豐富的色彩。在顯示器,任意一個(gè)像素點(diǎn),都是由紅綠藍(lán)三個(gè)子像素組成,當(dāng)這三個(gè)子像素發(fā)出的光線強(qiáng)度都是最強(qiáng)時(shí),那么顯示器上的這個(gè)像素點(diǎn)就顯示白色,可以用RGB(255,255,255)表示。
比如我們使得:紅色子像素的光線強(qiáng)度為30,綠色子像素的光線強(qiáng)度為60,藍(lán)色子像素的光線強(qiáng)度為90,那么混合出來后,應(yīng)該如圖所示的一種青藍(lán)色。
一般來說,直方圖有以下四種:
RGB直方圖
通道直方圖
明度直方圖
顏色直方圖
四種類型的直方圖
通道直方圖
在通道直方圖,可以直觀看到畫面的色彩傾向和色彩的影響區(qū)域。
比如我們有一張100萬像素的照片,那么它的R、G、B的值也會(huì)分別都有100萬個(gè),R、G、B的取值范圍是0-255,那么也就是說,如果R值為0的像素有100個(gè),那么在紅色通道直方圖的最左側(cè)(橫軸最左側(cè)為0)的高度就會(huì)為100。
在上面這張綠色通道直方圖中,紅色框框圈出來的地方,可以直觀的看到,它的意思就是:在這張總像素12166656的照片中,有123034個(gè)像素的G值為33。
RGB直方圖
RGB直方圖特別好理解,它其實(shí)就是將通道直方圖疊加。
比如上圖中,紅色通道最左邊的峰和綠色通道最左邊的峰疊加,就變成了RGB直方圖中左側(cè)的雙峰。而紅色通道右邊的峰和綠色通道右邊的峰再加上藍(lán)色通道左邊的峰疊加,就變成了RGB直方圖中間那個(gè)最粗壯低矮的凸起,最后,藍(lán)色通道右邊的峰與紅綠通道疊加,就變成了RGB通道右側(cè)的峰。
明度直方圖
如果說,RGB直方圖是通道直方圖的直接疊加,那么,明度直方圖就可以理解成是通道直方圖將單個(gè)像素復(fù)合計(jì)算后疊加而成。
上圖中,RGB直方圖的最左側(cè)有很窄的一個(gè)凸起,在下面的通道直方圖中可以看出,是因?yàn)榧t色通道有一個(gè)凸起所導(dǎo)致。
那現(xiàn)在來看看右側(cè)的明度直方圖,竟然沒有凸起?。?!
這是由于明度直方圖是計(jì)算單個(gè)像素的復(fù)合值,也就是說,只有當(dāng)R、G、B三個(gè)的值同時(shí)為0時(shí),明度直方圖中才會(huì)有凸起,可以理解成數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算中的“且”運(yùn)算。
顏色直方圖
如果把RGB直方圖中涂上顏色,就變成了顏色直方圖。
例圖
例圖的直方圖
觀察通道直方圖,可以看到,在藍(lán)色通道的最左側(cè)沒有凸起,這說明沒有任何一個(gè)像素中的B值為0,再看看紅色和綠色通道,他們的最左側(cè)有很多凸起,這就說明有很多個(gè)像素中的R和G為0,因此畫面的暗部會(huì)更加偏藍(lán)。
由于這張照片中,人臉和衣服是高光部分,它們的RGB值是R>G>B,因此,在通道直方圖中,紅色通道的凸起最靠右,綠色通道的凸起在中間,藍(lán)色通道的凸起在左邊。
在了解直方圖,并且懂得分析后,我們要真正會(huì)使用才行。我們可以利用直方圖,來完成校色、調(diào)色等工作。
調(diào)色前后對(duì)比
調(diào)色前后直方圖變化
以上就是今天關(guān)于直方圖的一些簡(jiǎn)單說明和應(yīng)用,謝謝大家!
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