Er zijn tientallen artikelen en veel video's gepubliceerd over het doel en de interpretatie van het histogram in de postproductie. Het dient een doel in zowel de camera-opname als de post-productieprocessen.
Er zijn tonnen pulp gegenereerd over deze kleine grafiek die het algemene doel van het histogram verduidelijkt. Maar er valt nog veel te leren over deze grafiek. Dit artikel zal enkele problemen verduidelijken, terwijl het zich voornamelijk richt op zorgen na de productie.
De individuele RGB-waarden zijn dominant in deze afbeelding. Alleen de scheuren in het trottoir en witte vlekken in het cement veroorzaken de pieken aan de buitenranden van de grafiek.
Sommige artikelen die ik heb gelezen, beschrijven het histogram als de heilige graal van digitale fotografie en beschrijven zelfs een ideale histogramvorm. Anderen beschrijven het histogram als een nauwkeurige onthulling van de beeldgezondheid, een beetje zoals een digitaal ECG. Weer anderen bagatelliseren de waarde van de statistische feedback volledig en missen het primaire doel ervan. Hieronder vindt u citaten uit zelfstudies en artikelen over het histogram.
De twee histogrammen onthullen meer informatie dan je zou denken. De RGB-grafiek toont dezelfde effen gele en blauwe kleuren, terwijl de Luminosity-grafiek de gecombineerde RGB-helderheid vertegenwoordigt (in feite de equivalente grijswaarden).
Ik ben al tientallen jaren bezig met het aanpassen van afbeeldingen; lang voordat de grafiek publiekelijk werd geïntroduceerd en ik heb er sindsdien elke dag mee gewerkt, dus ik wil graag ingaan op geruchten en enkele feiten verduidelijken. Als u eenmaal de primaire functie en beperkingen van het histogram begrijpt, zult u merken dat het een solide bron voor feedback is.
De verticale lijnen van het histogram gedefinieerd
RUMOR #1: Het histogram is een grafische blauwdruk van een digitaal beeld. De horizontale overspanning vertegenwoordigt het toonbereik van de afbeelding en de verticale lijnen weerspiegelen het contrast van de afbeelding; hoe hoger de verticale lijnen, hoe meer contrast de afbeelding bevat.
FEIT: De horizontale as geeft het toonbereik van de afbeelding weer (van de donkerste tot de lichtste), hoewel de verticale lijnen weinig vertellen over het contrast. Eigenlijk is de horizontale verdeling wat het algehele contrast onthult. Tonen die zich meestal aan de rechterkant bevinden, onthullen zeer lichte (of high-key) afbeeldingen, terwijl tonen die de voorkeur geven aan de linkerkant donkerdere (low-key) afbeeldingen zijn.
De uiterst rechtse zijwand staat voor wit en de uiterst linkse wand van de grafiek staat voor effen zwart. De hoogste (verticale) piek van de grafiek geeft alleen de hoogste verhouding aan van pixels die die bepaalde kleurtint bevatten in relatie tot de andere. Het laagste verticale niveau in de grafiek geeft de toonkleur aan met het minste aantal pixels in de afbeelding.
De linkergrafiek geeft een high-key of licht getinte afbeelding weer. Het histogram aan de rechterkant vertegenwoordigt een rustig of donker getint beeld.
Histogramvorm
RUMOR #2: Er is een geprefereerde "berg"-vorm voor een histogram. De ideale vorm vertoont een enkele piek die aan de ene kant bij de "grond" begint, naar boven reikt in de vorm van een klok in het midden en aan de andere kant taps toeloopt naar de grond. Een ideaal histogram bevat informatie van alle kanalen overal, van links naar rechts in de grafiek.
FEIT: Er zijn net zoveel histogramvormen als er afbeeldingen zijn. Er bestaat niet zoiets als een goed of slecht histogram en er bestaat niet zoiets als een ideaal histogram. Omdat deze grafieken de verdeling van tonen van elke afbeelding weergeven, zal het moeilijk zijn om er twee hetzelfde te vinden.
Alleen afbeeldingen die voornamelijk middentonen bevatten, zullen een echte bel (berg)vorm op het histogram weergeven, zoals in de linkerbovenhoek.
Knipsel
RUMOR #3: De uiterst linkse en uiterst rechtse zijden van het histogram mogen nooit de "zijwanden" van de grafiek raken. Als de linker- of rechterkant de muur raakt en verticaal omhoog beweegt, treedt er een ongewenst effect op dat "clipping" wordt genoemd, wat aangeeft dat effen zwarte of effen witte "no-detail"-gebieden zichtbaar zullen zijn in de afbeelding. Gebruik de waarschuwingsborden (The Blinkies en Triangles) en vermijd clipping op beide toonuiteinden van de grafiek.
FEIT: Afhankelijk van of het beeld high-key (gemiddeld contrast op een puur witte achtergrond) of low-key (dramatische verlichting met een zwarte achtergrond) is, kunnen beide zijden van de berg in feite op een tonale klif lijken. De levensechte lichtdynamiek maakt deze grafieken voor het beklimmen van muren redelijk acceptabel. Foto's die zijn gemaakt tegen een witte naadloze achtergrond, zijn met opzet belicht om een witte achtergrond te produceren.
De Thunderbirds van de Amerikaanse luchtmacht die schreeuwden boven een zeer heldere zomerhemel in Zuid-Florida werden vastgelegd tegen volledig witte wolken. De schijnbare clipping die in het histogram wordt weergegeven, geeft nauwkeurig de volledig witte wolken weer.
Toonverdeling
RUMOOR #4: Histogrammen die aan weerszijden van de grafiek aanzienlijke hiaten vertonen, moeten worden aangepast om de tonen gelijkmatiger te verdelen. Een goed gevormd histogram is een gelukkig histogram.
FEIT: Levensechte verlichting vereist niet dat elke scène zowel diepe schaduwen als heldere hooglichten bevat. Afbeeldingen worden soms onnodig helderder of donkerder gemaakt, waardoor een typische beginnersfout wordt onthuld. Vaak creëren deze extreme boeksteunen een emotionele stemming die verloren zou gaan als de afbeeldingen op deze manier te veel werden gecorrigeerd.
Deze rustige schaduwscène bevat heel weinig lichte tinten.
Het aanpassen van het beeld vernietigt de rijke kleuren van de rustige scène.
Histogram hiaten
RUMOOR #5: Het silhouet van de histogramberg moet glad blijven en mag geen gaten of scheuren in de bergvorm vertonen. Deze vloeiende toonovergangen zijn nodig om het volledige visuele bereik van de foto te behouden. Hiaten in het silhouet van het histogram duiden op een onderbreking in de geleidelijke tonen en resulteren in gestreepte of posterized stadia. Deze gaten verschijnen omdat de JPEG-afbeelding slechts 8-bits is.
FEIT: Er zijn slechts 256 verticale balken in het histogram. Elke horizontale balk vertegenwoordigt minder dan de helft van één procent (0,4%) van het totale toonbereik (100% / 256 =0,390625%). Zelfs als een foto een zeer geleidelijke verandering in tonen over een groot gebied bevat (zoals een onbewolkte lucht), zullen uw ogen alleen "banding" waarnemen als de JPEG-afbeelding is verslechterd door herhaalde opslagfuncties.
JPEG-afbeeldingen bevatten maximaal 256 niveaus (8-bits) toon tussen zwart (effen kleur) en wit (geen kleur). Als JPEG-bestanden een aantal keer zijn geopend en opgeslagen, kan het aantal toonniveaus aanzienlijk worden verminderd en kan er toonbanding optreden.
Deze twee histogrammen lijken heel verschillend, hoewel de afbeeldingen erg op elkaar lijken. Zoals je kunt zien, onderbreken "gappy" foto's zelden de vloeiende tonen in een foto en verduidelijken ze vaak meer details.
Afbeeldingen met volledig bereik
RUMOR #6: 8-bits afbeeldingen (256 toon-/kleurniveaus per grijsschaal/RGB-kanaal) zijn vereist om een afbeelding het volledige scala aan details in een digitale afbeelding met hoge resolutie weer te geven.
FEIT: Het menselijk oog is ontworpen om te focussen op details in een scène of afbeelding. Detail is een product van contrast en contrast is alleen merkbaar wanneer aangrenzende kleuren significante verschillen vertonen. Voor het grootste deel, hoe minder kleuren worden weergegeven, des te duidelijker zijn de verschillen in die kleuren. Dit klinkt slecht, maar het is eigenlijk heel gunstig. Het gaat misschien in tegen de populaire logica, maar er is een fundamentele waarheid die erkend moet worden. De afbeelding met de minste kleuren (ook wel bitdiepte genoemd) is vele malen de meest gedetailleerde afbeelding.
De bovenste afbeelding bevat 256 kleurniveaus per RGB-kanaal; of tot 16.800.000.000 kleuren. De onderste afbeelding bevat slechts 15 kleurniveaus per RGB-kanaal; slechts 3375 mogelijke kleuren. Deze afbeelding gebruikt minder dan 5% van de tonen die in de bovenste afbeelding worden gebruikt. Leef of sterf niet op het gebied van bitdiepte. Het is belangrijk, maar net als bij andere zaken in het leven, is meer niet per se beter.
Er is natuurlijk een redelijke grens aan deze verminderde kleurwaarneming. Te weinig kleurniveaus zullen de vloeiende overgangen tussen kleuren verliezen en zullen dus ook details verliezen.
Probeer deze oefening: open een full-range foto in Photoshop en dupliceer de afbeelding op een andere laag. Open het histogram (venster/histogram). Selecteer nu Afbeelding> Aanpassingen> Poster maken, voer het getal 15 in en bekijk de afbeelding als voorbeeld. Bekijk het histogramvenster terwijl u een voorbeeld van de afbeelding bekijkt. De grafiek toont slechts 15 verticale kolommen in plaats van 256, maar de afbeelding ziet er ongeveer hetzelfde uit.
Het punt dat ik maak is dat "gaten" in een normaal vloeiend histogram niet noodzakelijkerwijs wijzen op een visuele ramp. In plaats daarvan kunnen een paar gaten net wat meer drama in uw afbeeldingen injecteren.
Soepele vloeiende tonen
RUMOR #7: Digitale opnames moeten het hoogst mogelijke aantal tonen weergeven om de vloeiende continue tonen te behouden.
FEIT: Hoewel de natuur een extreem dynamisch bereik en echte continue toongradatie biedt, bestaat er niet zoiets als digitale beelden met een "continue toon". Het woord “digitaal” bevestigt deze stelling. Vrijwel alle digitale afbeeldingen bestaan uit vierkante pixels die individuele toonwaarden weergeven. De perceptie van een continue toon is een illusie.
Deze blauwe pixels werden vastgelegd vanuit de lucht van de Thunderbirds-afbeelding hierboven. Het stukje lucht verschijnt als een continue toon in de originele foto, hoewel de vergrote individuele pixels nogal variëren in waarde. Het bovenste histogram toont de gecombineerde kanaalluminantie, terwijl het onderste de individuele RGB-kanaalwaarden toont. Het is ingewikkeld.
Uitputtende referentie
RUMOR #8: Een histogram is een uitgebreide systematische en statistische boekhouding van alle interne kleuren en tonen van een afbeelding, van donker tot licht (100% – 0%).
FEIT: Elk histogram onthult wel de relatieve plaatsing en verdeling van alle tonen en kleuren, maar vanwege de grootte is er een serieuze beperking aan de nauwkeurigheid ervan. Aangezien histogrammen van bewerkingssoftware zijn gebaseerd op een horizontale grafiek van slechts 256 pixels breed, is elke weergave op zijn best een basisoverzicht. Als het volledige scala aan mogelijke kleuren werkelijk door één enkele grafiek zou worden weergegeven, zou de grafiek de muur van een kamer van goede grootte in beslag nemen!
Zowel de bovenste als de onderste toonaanpassingen waren ernstig genoeg om aanzienlijke hiaten in het histogram te creëren en de verschuiving van tonen in elk bereik te veranderen, hoewel er geen zichtbare onderbrekingen zijn in de vloeiendheid van elke gradatie.
Laat me de cijfers opsplitsen. Deze grafiek met een breedte van 256 pixels geeft het potentiële kleurbereik van elke afbeelding weer met behulp van een 8-bits (256-niveau) interpolatie. Dit betekent dat alle 16,8 miljoen mogelijke kleuren worden weergegeven in een histogram van slechts 256 horizontale punten. Tonen veranderen van niveau in stappen van 0,4%. De grafiek overdrijft het verschil tussen kleine verschuivingen in toonwaarde aanzienlijk.
Menselijke ogen nemen nauwelijks een verschil van een half procent (0,5%) waar tussen tonen, daarom geven 256 niveaus in een JPEG-afbeelding de illusie van continue toon. Dit betekent dat het histogram minder dan twee verticale kolommen gebruikt om één procent van de waardeverandering weer te geven.
De twee onderste vlakken zijn slechts 1% van elkaar gescheiden in toon, hoewel uw ogen misschien moeite hebben om het verschil te zien. De bovenste band toont een geleidelijke verandering tussen de twee waarden.
Wat betekent dit allemaal? Heel eenvoudig:het histogram levert een goede schatting van de algehele toonverdeling, maar er kan niet op worden vertrouwd voor nauwkeurige meting. Een paar gaten in de grafiek zijn zelden zichtbaar voor het menselijk oog.
Wrap-up
Het histogram is een waardevol instrument dat bedoeld is om snel een overzicht te geven van de samenstelling en toonvorm van digitale afbeeldingen. Het was nooit bedoeld als een enge referentietool.
Leer het histogram te gebruiken om interactieve feedback te geven terwijl u door uw bewerkingsstappen werkt, maar waardeer de grafiek voor de informatie die het biedt; voornamelijk het definiëren van de verdeling van tonen, hooglichten en schaduwen.
Wat het histogram niet laat zien, is of het beeld interne aanpassingen vereist om verborgen details te onthullen. Dat is een heel ander onderwerp.
Duw pixels rond en blijf gefocust.