Ваш друг – гистограмма

Практически на всех современных цифровых фотокамерах, даже на простых мыльницах,есть так называемая "живая" гистограмма. К сожалению, далеко не все фотолюбители умеют пользоваться столь полезной функцией, чаще всего просто игнорируя её, или даже преднамеренно отключая её отображение. В тех же камерах, где "живая" гистограмма отсутствует, наверняка предусмотрен её показ при просмотре снимка. Как бы там ни было, но в обоих случаях гистограмма может помочь фотографу оперативно вмешаться в процесс съёмки и получить нормально экспонированный снимок.

Практически на всех современных цифровых фотокамерах, даже на простых мыльницах,есть так называемая "живая" гистограмма. К сожалению, далеко не все фотолюбители умеют пользоваться столь полезной функцией, чаще всего просто игнорируя её, или даже преднамеренно отключая её отображение. В тех же камерах, где "живая" гистограмма отсутствует, наверняка предусмотрен её показ при просмотре снимка. Как бы там ни было, но в обоих случаях гистограмма может помочь фотографу оперативно вмешаться в процесс съёмки и получить нормально экспонированный снимок. Но "живая"гистограмма позволяет сделать выводы до нажатия на кнопку спуска или, иными словами, до получения снимка, что увеличивает оперативность съёмки и количество хороших (художественный аспект оставим в стороне) фотографий. 



Река Сарала



Гистограммой фотографического изображения называют график распределения пикселей с определённой яркостью (светлотой), где на горизонтальной оси показывается яркость (от 0 до 255), а на вертикальной - количество пикселей заданной яркости. Например,на следующей  гистограмме яркости с уровнем 80 соответствует1106 пикселей из 120000. 





Следует знать, что гистограмму обычно мысленно разбивают натри части - область теней, область полутонов и область светов. 





В зависимости от того, в какой части гистограммы будет находиться больше всего пикселей, фотография будет тёмной, 



Каменный цветок


среднесветлой


Ужик


или яркой.


В снежном плену


Разумеется, вышеупомянутые области тонов могут одновременно присутствовать на гистограмме.





Невозможно сказать, какая форма гистограмма является правильной для хорошего снимка. Она может выглядеть как холм, 



Куропатки


как ванна


Полярная сова


или как нечто большое и бесформенное.


Весенний ручей


Тоновый диапазон снимаемой сцены может быть как очень узким (например, облака или ёжик горы в тумане),




таки очень широким, не помещающемся в динамический диапазон светочувствительной матрицы (съёмка ярким днём или ночью, восходы или закаты). 




Для практических целей нам пока следует знать только о границах гистограммы- они не должны явно упираться в левую или правую сторону, как на представленном выше снимке. Так, например, если левая граница гистограммы представляет собой ярко выраженный пик, то, вероятнее всего, снимок является недоэкспонированным, или, как говорят фотографы, в нём "провалены тени". 





И наоборот, если правая граница гистограммы представляет собой пик, то снимок является переэкспонированным, или, как говорят фотографы, в нём"выбиты света". 





Оба случая могут возникнуть из-за ошибки определения экспозиции автоматикой фотокамеры, а также выбора фотографом неподходящего способа определения экспозиции- по центральной точке, центровзвешенной или усреднённой. В любом из этих вариантов "живая гистограмма" будет показывать проблемный участок,и на этом основании можно произвести нужную коррекцию. 



Для того, чтобы сместить всю гистограмму вправо, нужно произвести положительную экспокоррекцию. Необходимо напомнить, что при положительной экспокоррекции происходит увеличении экспозиции(в зависимости от установленного режима ЦФК происходит либо увеличение выдержки, либо раскрытие диафрагмы). В подавляющем большинстве случаев достаточно экспокоррекции в пределах от 1/3 до 1 EV, при этом начинают проявляться тени и усиливаться света, таким образом, увеличивается тоновый диапазон нашего фотоснимка. Если для недоэкспонированного снимка, представленного выше, применить экспокоррекцию +1/3 EV, то получится следующийрезультат. 





Уже лучше, не правда ли? Левая граница "проваленных" теней перестала быть пикообразной, в то же время правая сторона гистограммы сместилась к области светов, что сделало более светлыми облака и небо. Но всё равно они остаются недостаточно светлыми (априори считаем, что самая светлая часть облаков должна быть ярко-белой). Для этого нужно произвести дополнительную экспокоррекцию, которая стала +1 EV, так что теперь правая часть гистограммы вплотную приблизилась к правой границе. 




Таким образом, изображение стало занимать полный тоновый диапазон, и сталовыглядеть вполне приемлемым.


Дляпереэкспонированных фотографий следует применять отрицательную экспокоррекцию. При этом происходит смещение всей гистограммы влево,таким образом начинают появляться детали в светах, и проявляться тени.Если к приведённому выше пересвеченному снимку применить экспокоррекцию-1/3 EV, то получим такой результат: 





Уже лучше, чем было, но ещё недостаточно хорошо, так как тени получились слишком светлыми и малоконтрастными. Изменив экспокоррекцию до -1 EV,получим уже вполне приемлемый снимок: 





На небе появились облака, а тени стали контрастными, так что фотографию можно использовать для печати или публикации в Интернете. 



Следует помнить, что возможность экспокоррекции существует во всех режимах фотоаппарата, за исключением автоматического (AUTO) и ручного (M). В последнем случае сдвиг гистограммы может производиться путём ручной установки выдержки, диафрагмы или ISO. Также очень важно знать, что вид гистограммы может меняться до или после полунажатия кнопки спуска, так как при этом может раскрыться или прикрыться диафрагма. "Живая"гистограмма будет иметь такой же вид, как на фотоснимке, только при полунажитии кнопки спуска - по такой гистограмме и следует ориентироваться. 

Итак, мы научились использовать экспокоррекцию для увеличения тонового диапазона или его смещения в более тёмную или светлую область. Теперь попробуем управлять шириной тонового диапазона с помощью контраста, который задаётся в меню камеры в настройке "Мои цвета" (My Colors) иможет изменяться от -2 до +2 с шагом 1. По умолчанию контраст установлен в 0. Посмотрим, как будет изменяться гистограмма взависимости от этой настройки. Для этого была произведена съёмка однойи той же не очень контрастной сцены, такой, что гистограмма не упирается ни в правый, ни левый край. Результаты представлены ниже. 













Видно, что при увеличении контраста происходит расширение гистограммы к границам диапазона. Или, иными словами, тени становятся более тёмными, а света - более светлыми. Таким образом, происходит расширение тонового диапазона и это может с успехом применяться там, где есть такая потребность, например на сценах с узким тоновым диапазоном. Наоборот, если снимаемая сцена имеет очень широкий тоновый диапазон, то уменьшение контраста может проявить детали в тенях и светах. Но при использовании контраста необходимо помнить два очень важных фактора : 



1.В отличие от экспокоррекции, изменение контраста не приводит к каким-либо изменениям выдержки, диафрагмы или ISO. Иными словами,контраст применяется к уже полученному снимку. В этом легко убедиться,если сфотографировать одну и ту же сцену в формате RAW или DNG - онбудет одинаковым при любых установках контраста. Таким образом, функция"Контраст" в ЦФК делает абсолютно то же самое, что и одноимённая функция в любом графическом редакторе. Но не следует пренебрегать этой функцией в фотоаппарате, если ваша камера не имеет возможности сохранять RAW или вы преднамеренно его не используете. Так как при попытке увеличения контраста снимка с узким тоновым диапазоном в графическом редакторе будет происходить так называемая постеризация, когда вместо гладкой гистограммы получается "расчёска". 


Постеризация при увеличении контраста снимка


Сам факт этого не настолько страшен, как им пугают новичков опытные фотографы, но иногда становятся весьма заметными переходы в рядомрасположенных тонах. Подобного можно избежать, если в графическом редакторе манипулировать со снимком в формате RAW или работать с болееконтрастным снимком, полученном с камеры в формате JPG. 

2.Увеличение контраста приводит к увеличению шумов фотоснимка. В ряде случаев это сильно бросается в глаза и требует применения дополнительных программных средств для уменьшения подобного воздействия. 



Совсем не обязательно во что бы то ни стало растягивать или сжимать гистограмму с помощью контраста - всё зависит от ситуации. Например, не стоит увеличивать контраст на снимке скрывающейся в тумане лесной дорожки, чтобы не пропал налёт мистики. Хм, mist(англ.) -это и есть туман. Существуют также исключения из правила не допускать завал в тенях или выжигание в светах, например, при съёмке салютов и фейерверков. 






Кроме того, света могут быть выжжены из-за преднамеренного увеличения выдержки,например, для фотографирования текущей воды. 



Мини-водопад



До сих пор все гистограммы рассматривались с точки зрения общей яркости,но ни слова не говорилось об отдельных цветовых каналах, составляющих фотографию. А ведь в незеркальных фотоаппаратах фирмы Canon на дисплейможно также выводить поканальные гистограммы, при условии использования специальной программы CHDK, записанной на карте памяти. Гистограммы отдельных цветовых каналов тожеможно использовать для определения уровня экспозиции, и в случае её пере- или недо- изменить с помощью экспокоррекции или контраста. Вот пример снимка с хорошей гистограммой. 



Лесная фиалка



Видно,что каждый из каналов плавно занимает область светов и теней. Хотя, здесь исключений может быть гораздо больше. Например, судя по гистограмме на фотографии ниже, в синем канале сильно провалены тени, вто время как в красном канале выбиты света. Тем не менее, снимок выглядит нормально и это подтверждает яркостная гистограмма. На самом деле это неудивительно - синего на этом снимке мало, а вот красного -хоть отбавляй. 



Адонис сибирский



Гистограммы отдельных каналов могут быть также полезны для определения общего цветового смещения. Так, например, судя по гистограмме приведённого ниже снимка, общий фон имеет желтоватый оттенок, так как синий канал существенно сдвинут влево относительно красного и зелёного каналов. 





Если гистограмма синего канала сдвинута вправо относительно красного и зелёного каналов, то можно сделать вывод о том, что вся фотография имеет синеватый оттенок. 





Ну, а если все три канала  примерно похожи, то это говорит об отсутствии какого-либо постороннего оттенка. 





Приятно видеть, что камера в режиме автоопределения баланса белого (AWB)выбрала правильные установки. Следует знать, что так происходит не всегда, иногда автоматика камеры даёт маху, и тогда нужно прибегать к другим уловкам. 





Итак, если на поканальной "живой" гистограмме видно, как какой-нибудь из каналов выбивается из общего ряда, то можно попробовать изменить установки баланса белого. Если ни один из предустановленных режимов неподходит - имеет смысл использовать ручную настройку баланса белого по среднесерой (или на худой конец, белой) карте. Важно также знать, выбранный баланс белого применяется только во время постобработки сигналов,считываемых со светочувствительной матрицы, то есть действует только для снимка  в формате JPG. В то же время, на снимке в формате RAW содержится информация, полученная с фоторегистратора как есть, без какой-либо обработки и интерпретации. Для тех, кто по каким-то причинам не использует RAW, следует знать, что допущенные во время съёмки ошибки определения баланса белого, иногда трудно исправить в фоторедакторе, а в некоторых случаях даже невозможно. 


Итак, подведём итоги.


  1. Для получения правильно экспонированной фотографии можно и нужно уметь пользоваться "живой" гистограммой. Ориентироваться следует на ту гистограмму, которая получается во время полунажатия кнопки спуска. 
  2. Смещение гистограммы в область светов производится с использованием положительной экспокоррекции, а смещение гистограммы в область теней - с использованием отрицательной. При этом могут поменяться выдержка или диафрагма, в зависимости от выбранного режима съёмки. 
  3. Расширение тонового диапазона осуществляется с помощью положительного контраста, а сужение тонового диапазона - с помощью отрицательного. При этом шумы могут соответственно увеличиваться или уменьшаться. Функция не имеет значения при сохранении снимка в формате RAW. 
  4. Очень важно правильно выбирать баланс белого, в этом могут помочь гистограммы отдельных цветовых каналов (красный-зелёный-синий). Функция не имеет значения при сохранении снимка в формате RAW. 



Константин Поддубный © 2010

5
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (1 голос)

Комментарии

Настройки просмотра комментариев

Выберите нужный метод показа комментариев и нажмите "Сохранить установки".
Аватар пользователя STEP

Статья конечно на высшем уровне, спасибо КП, будем учиться))

Аватар пользователя КП

Благодарю за отзыв!

Аватар пользователя Viola

Отличная статья! Читала долго и внимательно, теперь начинаю понимать, что к чему smile

Аватар пользователя КП

Благодарю за потраченное время на конвертацию!

Аватар пользователя Rus_Wolf

Спасибо, все очень доходчиво и интересно написано.

Аватар пользователя stanok84

статья очень интересная , но для человека с неделькой опыта (так сказать) темный лес!!!

Аватар пользователя КП

Благодарю за отзыв! Можете для начала почитать другие статьи, начать, так сказать, с азов Подмигивает

Аватар пользователя dafedor

Отличная статья! И самое главное очень нужная! Стоит только добавить, что при использовании CHDK (в компактах и ультразумах от Canon) у фотографа появляется возможность непосредственно во время съемки (полунажатие на кнопку "Спуск") видеть на дисплее фотоаппарата недосвеченные и/или пересвеченные участки (области) кадра, причем эти участки подсвечиваются мигающим заполнением, что позволяет скорректировать экспопару или внести экспокоррекцию еще до производства снимка.

Аватар пользователя КП

Да, пересвеченные или недосвеченные области можно сделать мигающими. Но это не всегда хорошо, так как сцена может содержать такие области преднамеренно или из-за ограниченного диапазона камеры. И не очень приятно, когда большая часть изображения моргает.

Аватар пользователя dafedor

Цитата:
И не очень приятно, когда большая часть изображения моргает.

Ну если бОльшая часть изображения моргает, тогда надо прекратить съемку и вернуться к чтению букваря! Очень доволен

Аватар пользователя КП

А, предположим, съёмка в контровом свете в горах? Вся верхняя половина снимка моргает красным, вся нижняя - зелёным. И букварь тут не поможет - нужен брекетинг экспозиции Подмигивает
В общем, я сразу отключил это моргание, потому что оно меня раздражает Очень зол Желаю, чтобы на экране было только то, что я вижу глазами Пардон

Аватар пользователя dafedor

Ну зачем же приводить некорректные частные случаи? Можно подумать что 95% владельцев фотоаппаратов только и делают что снимают горы.
У меня тоже эта функция не всегда включена, но я ей периодически пользуюсь и считаю ее очень удобной.
А контровой свет - это вообще особые, даже скажем нестандартные, условия съемки. И если почитать тот же букварь, то он (букварь) не рекомендует снимать в таких условиях. Кстати я эту тему поднимал на форуме еще в середине 2009 года...

Аватар пользователя Forumist

А у меня как раз такая ситуёвина - куда не снимаешь, везде горы Очень доволен
И этот вопрос очень актуален в любе время года, так что мне очень интересно Дразнится

Аватар пользователя КП

Цитата:
У меня тоже эта функция не всегда включена, но я ей периодически пользуюсь и считаю ее очень удобной.

Самое главное - что такая функция в CHDK есть. Если её кто-то использует - замечательно! Лишь бы она была полезной.
Но лично для себя я решил, что она совершенно бесполезна, так как своим морганием отвлекает, так сказать, от процесса. А моргает она достаточно часто Смеется

Аватар пользователя dafedor

Цитата:
Если её кто-то использует - замечательно! Лишь бы она была полезной.

Спасибо за поддержку!
Цитата:
А моргает она достаточно часто

Ну если бы она была и не моргала, наверное она была бы не так полезна Смеётся Кстати, если мне не изменяет память этот параметр (частота моргания) там настраиваемый ...

Аватар пользователя Forumist

КП - спасибо, очень занимательно и поучительно. Гистограмма присутствует всегда, но не всегда получается ею руководствоваться, например, что-то надо сфоткать быстро. А при творческой работе, когда есть время и объект съёмки "не убежит" Очень доволен , можно и помудрствоват.
stanok84 - можете не расстраиваться. Неделька превратится в месяцы, месяцы в кварталы, а там и до года недалече Очень доволен Так что всё в Ваших руках.
А лучше - взять камеру, открыть статью и пробовать перебирать все режиме на одном объекте, а потом посмотреть результат на мониторе и всё сразу санет понятно. Все путём
Удачи Молодец!