Histogram – mocný nástroj digitální fotografie

23. prosince 2005
TWEET SDÍLET
Histogram – mocný nástroj digitální fotografie
Digitální fotografie nám přinesla mimo jiné i funkci „histogram“. Toto poněkud abstraktní slovo bychom mohli nahradit výrazem sloupkový diagram jasu. Je to jediná globální informace o obrázku. Jeho pochopení a správné využití je zásadní pro posouzení kvality expozice a jasového charakteru snímku. Poslouží i při dodatečné editaci fotografie.

Histogram je grafické zobrazení velikosti plochy (počtu bodů) jednotlivých stupňů jasu od bílé (R,G,B=255) po černou (R,G,B=0). Na vodorovné ose je 256 bodů (0-255), které odpovídají počtu odstínů od černé vlevo po bílou vpravo. Na svislé ose je znázorněn počet pixelů příslušného jasu v obrázku (není zde stupnice). Výška sloupců v histogramu znázorňuje, jakou plochu v obrázku jednotlivé odstíny zabírají. Není to tedy přesný počet obrazových bodů daného odstínu, spíše kolik plochy odstín zabere ve srovnání s jinými částmi (odstíny) obrázku.



Max. velikost Max. velikost

V levé části jako by chtěl histogram pokračovat dál ve světlých tónech, ale už mimo dynamický rozsah fotoaparátu. Na fotografii je patrná ztráta kresby v nejsvětlejších tónech.

Histogram je garfické zobrazení poměrového zastoupení jasů všech obrazových bodů. Pro 8 bitové zobarzení má každý kanál 256 odstínů červené (R), 256 zelené (G), 256 modré (B). Jejich kombinací získáme 256x256x256 = 16 777 216 barev (viz článek Co je rastrový obrázek z digitálního fofoaparátu). Celkový jasový histogram je složen ze tří histogramů jednotlivých RGB barev, které ukazují rozložení příslušné barvy v obraze.

Platí vztah: celkový jas = 0,299R + 0,587G + 0,114B

Jednotlivým barevným složkám je přiřazen různý vliv na jasovou hodnotu. Součinitele jsou zjištěny empiricky podle citlivosti lidského oka na barvy. Barva s větší zelenou složkou bude pro lidské oko světlejší než s modrou. Tomuto způsobu výpočtu jasu se říká také světlost nebo luminace.
Např. barva RGB (85,159,53) celkový jas = (85x0,3+159x0,59+53x0,11) = 125 barva RGB (53,56,159) celkový jas = (53x0,3+56x0,59+159x0,11) = 66 v prvním případě do celkového jasu hodně „přispěla“ zelená a v druhém případě do celkového jasu málo „přispěla“ modrá.

Někdy se používá méně sofistikovaný způsob určení celkového jasu: jas = 1/3R+1/3G+1/3B Celkový jas se určí jako prostý aritmetický průměr jasů jednotlivých barevných složek.



Max. velikost Max. velikost

Na celkovém jasovém histogramu není patrné, že fotografie postrádá kresbu v červených tónech. To lze vyčíst z histogramu červeného kanálu (R).

Druhy histogramů

Rozeznáváme dva druhy histogramů. Lepší přístroje zobrazují i histogramy jednotlivých RGB kanálů.

  1. Reálný histogram daného obrázku se zobrazí na dispeji fotoaparátu před expozicí snímku. Tento typ histogramu podporují kompakty vyšší třídy a EVF zrcadlovky.
  2. Náhledový histogram daného obrázku se zobrazí na dispeji fotoaparátu při prohlížení pořízeného snímku. Tento typ histogramu podporují kompakty střední třídy, EVF elektronické zrcadlovky a DSLR zrcadlovky, které nemohou vzhledem ke své konstrukci zobrazovat reálný histogram. Samozřejmě histogram obrázku uloženého v PC zobrazený editorem je také náhledový.

Existuje jakási aplikace části histogramu kdy se na displeji fotoaparátu zabrazí přímo v daném obrázku jeho přeexponovaná místa (např. blikají černě) a podexponovaná místa (např. blikají bíle) buď u reálného nebo náhledového obrázku. U histogramů, které generují editory, někdy bývá pod vodorovnou osou proužek s gradientem znázorňující příslušné jasy a další číselné statistické údaje.

Správně exponovaná fotka



Max. velikost Max. velikost

Histogram je roztažen na celé ose. Nechybí světlé ani tmavé tóny. Na obou stranách je histogram pozvolna ukončen. Jasové hodnoty se „vešly“ do dynamického rozsahu snímače fotoaparátu.

Statistické údaje (Photoshop CS):

  • Střední hodnota (Mean) – průměrná hodnota jasu ve všech bodech. Tato hodnota může být od 0 do 255. Pokud je menší, než 128, převládají v obrázku tmavé tóny a pokud je větší, než 128, převládají tóny světlejší.
  • Odchylka (Std Dev) – udává rozptyl intenzit od střední hodnoty v obrázku. Čím je tato hodnota větší, tím je obrázek bohatší na různé stupně jasu. Čím je tato hodnota menší, tím na obrázku převládají plochy stejného jasu.
  • Median (Median) – je téměř shodný s Mean. Bere v úvahu pouze ty hodnoty jasu, kde se vyskytuje nenulové množství obrazových bodů. Čím se více blíží Median a Mean, tím je histogram vyváženější.
  • Obr. bodů (pixels) – celkový počet všech bodů zahrnutých do histogramu
  • Úroveň (Level) – úroveň jasu na který je v histogramu umístěn kurzor
  • Počet (Count) – počet obrazových bodů o daném jasu nebo jasů. Jedná se o úroveň jasu, na který je v histogramu umístěn kurzor, prípadně jasů, kde kurzorem v histogramu označíme při zmáčnutí levého tlačítka myši jasové úrovně. Hodnota ukazuje počet obrazových bodů v obrázku těchto jsových úrovní.
  • Percentil (Percentil) – počet obrazových bodů v % od jasu 0 do jasu, kde je umístěn kurzor. Při zmáčknutí levého tlačítka myši je možné označit část histogramu a pak je to počet obrazových bodů v % všech označených jasů.
  • Počet úrovní (Cach level) - udává, zda je histogram vypočítáván z reálných obrazových bodů (hodnota 1) nebo z údajů ve vyrovnávací paměti Photoshopu (hodnota větší než 1). Výpočet z reálných bodů je přesnější, ale pomalejší.

U Photoshopu CS se při editaci fotografie (např. úprava světla-stíny, úrovně, křivky aj.) původní histogram zobrazí světleji než nový histogram po editaci. Je to velmi praktické řešení, protože můžeme srovnávat foto před a po editaci.

Velmi kontrastní snímek



Max. velikost Max. velikost

Snímač fotoaparátu nebyl schopen zaznamenat rozsah jasů fotografované scény.
V nejsvětlejších i nejtmavších partiích je obrázek bez kresby. Křivka histogramu není na obou krajích plynule zakončena u vodorovné osy

Témata článku: Technika, Technologie


Crysis 4 je oficiálně oznámeno. Vývoj střílečky nové generace je teprve v začátcích

Crysis 4 je oficiálně oznámeno. Vývoj střílečky nové generace je teprve v začátcích

Kdo by to byl čekal, že začátek roku bude tak bohatý na oznamování nových projektů. Tentokrát na řadu přichází Crytek.

Martin Nahodil
OznámeníCrytekFPS
NÁVOD: Jak zkrátit nepřehledné kontextové nabídky

NÁVOD: Jak zkrátit nepřehledné kontextové nabídky

** Chcete se zbavit balastu z dlouhých kontextových nabídek? ** Možná naopak oceníte možnost přidat některé užitečné položky. ** Máme pro vás tipy od přehledné utilitky až po ruční editaci registrů.

Petr Urban
Windows 11Windows 8Windows 10Software
22 nejlepších erotických thrillerů. Kde je najdete online?

22 nejlepších erotických thrillerů. Kde je najdete online?

V žáru vášně, Osudová přitažlivost, Základní instinkt, Ďábelská svůdkyně, Nebezpečné hry, Dvojitý milenec. Exkurze do historie subžánru erotických thrillerů, v němž se napětí mísí se vzrušením.

Marek Čech
Filmy, které musíte vidět
První benchmarky jsou tady. Jak na tom bude Exynos 2200 ve srovnání se Snapdragonem 8 Gen 1?

První benchmarky jsou tady. Jak na tom bude Exynos 2200 ve srovnání se Snapdragonem 8 Gen 1?

** U Exynosu 2200 zatím neznáme takt ani jednoho z jader ** Dle benchmarků by CPU mohl mít výkon jako Snapdragon 888 ** U grafiky však čekejte dost výrazný náskok před konkurencí

Martin Chroust
Exynos 2200Snapdragon
Subvarianta omikronu BA.2 znepokojuje epidemiology. V Dánsku už tvoří skoro polovinu případů

Subvarianta omikronu BA.2 znepokojuje epidemiology. V Dánsku už tvoří skoro polovinu případů

** SARS-CoV-2 omikron má tři hlavní subvarianty: BA.1, BA.2 a BA.3 ** BA.2 je ještě nakažlivější než již tak značně infekční omikron. ** V Dánsku již tvoří polovinu všech případů nákazy omikronem

Karel Kilián
SARS-CoV-2Mutace
Suda51 jedná s Marvelem. Chystá se komiksová adaptace od akčního génia?

Suda51 jedná s Marvelem. Chystá se komiksová adaptace od akčního génia?

Tvůrce No More Heroes si možná nakonec splní svůj sen.

Michal Maliarov
MarvelByznys
Recenze mobilu Motorola Moto G200. Perfektní dostupný telefon pro hráče

Recenze mobilu Motorola Moto G200. Perfektní dostupný telefon pro hráče

** Skvělý cenově dostupný telefon pro hráče ** Má fantastický výkon a rychlý displej ** Mobil nemá žádnou zásadní slabinu

Jan Pánek
Vyšší třídaRecenze
Desmondova trilogie Assassin

Desmondova trilogie Assassin's Creed měla původně končit cestou do vesmíru

V průběhu vývoje se u her častokrát mění spousta věcí a jinak tomu nebylo ani v případě Assassin's Creed.

Martin Nahodil
Assassin's Creed