Sprawdzanie
Szeroki Kadr
Poradnik: Sprzęt | Zagadnienia techniczne | 31.07.2008 | Zaawansowani | Powiększ tekst:

Histogram – gwarancja prawidłowej ekspozycji

Łukasz Kacperczyk

Tajemniczy wykres bez tajemnic.

Dodaj do schowka Komentarze: 6

Wstęp

Fotografia cyfrowa wymaga od użytkownika aparatu przywiązywania dużej wagi do właściwej ekspozycji. To sprawa z pozoru oczywista, ale naprawdę kluczowa, ponieważ nieodpowiednie parametry ekspozycji mogą powodować utratę szczegółów, których żadna obróbka komputerowa nie przywróci. Pod tym względem cyfra zachowuje się podobnie do filmu diapozytywowego (czyli slajdu) – przede wszystkim musimy uważać na jasne partie obrazu. Na zdjęciu cyfrowym (tak jak na slajdzie) prześwietlone obszary są całkowicie pozbawione szczegółów, białe, na filmie diapozytywowym błona jest po prostu przezroczysta.

Należy dołożyć starań, aby dzięki umiejętności oceny sytuacji i odpowiedniemu wykorzystaniu systemów pomiarowych aparatu nauczyć się właściwie naświetlać zdjęcie. Cyfra pozwala na obejrzenie zdjęcia na ekranie LCD zaraz po jego wykonaniu – wtedy możemy ocenić ostrość czy właśnie ekspozycję. Ale wyświetlacz jest zwodniczy, ponieważ wiele zależy od oświetlenia, w jakim na niego patrzymy. Przydałby się jakiś obiektywny sposób oceny naświetlenia zdjęcia. I tu do akcji wkracza histogram.

W teorii

Histogram to wykres pokazujący „zawartość” tonalną zdjęcia. Jest graficzną interpretacją rozkładu luminancji (czyli jasności) obrazu. Na osi poziomej, od lewej, znajdują się tony ciemne, średnie i jasne, od czerni do bieli. Pionowa oś wskazuje zawartość pikseli o danej jasności. Niski słupek lub jego brak oznacza małą (minimalną) liczbę tonów o danej jasności. Wysoki słupek równa się dużej liczbie punktów o jasności wyznaczonej przez położenie na osi poziomej.

Z histogramem możemy spotkać się w aparacie i w oprogramowaniu do obróbki graficznej, w którym pojawia się np. podczas używania funkcji Poziomy (Levels) w popularnych aplikacjach firmy Adobe: Photoshop czy Photoshop Elements. Najczęściej stosowany jest histogram ogólnej luminancji obrazu. Bardziej wyrafinowanym narzędziem, pozwalającym na niezwykle dokładną analizę fotografii, jest tzw. histogram RGB. Pokazuje on rozkład detali w poszczególnych kanałach składowych: czerwonym (Red), zielonym (Green) i niebieskim (Blue).

Niedoświetlone Naświetlone prawidłowo Prześwietlone Umiejętność prawidłowego czytania hostogramu umożliwi szybkie, ustalenie na którym z powyższych zdjęć udało się zarejestrować najwięcej szczegółów, a które w cieniach lub światłach bezpowrotnie utraciło detale.
Histogram RGB pozwala odczytać jeszcze więcej informacji niż zwykły wykres luminancji. Przykład zaczerpnięty z aplikacji Adobe Lightroom.

Czy nie jest to zbytnie wnikanie w szczegóły? Skądże znowu. Histogram służy przecież do oceny, czy w poszczególnych zakresach tonalnych na obrazie zachowały się szczegóły, bo w każdym kanale sytuacja może się przedstawiać odmiennie. Niektóre ustawienia parametrów obrazu, np. nasycenia czy kontrastu, niekorzystnie wpływają na zdolność rejestracji detali w pewnych kolorach. Może się też okazać, że przetwornik obrazowy danego aparatu daje zbyt nasycone (czyli pozbawione szczegółów) czerwienie. Brak szczegółów w danym kanale (kolorze) nie musi bowiem wcale oznaczać prześwietlenia – jasność tonów może się mieścić w możliwościach matrycy, ale barwa jest tak nasycona, że aparat nie jest w stanie rozróżnić detali.

Taką sytuację doskonale widać na histogramie RGB. Przedstawia się go zazwyczaj jako zestaw czterech osobnych wykresów (ogólny i dla poszczególnych kanałów) albo jako jeden wykres łączony, na którym każdy kanał ma swoją krzywą (zaznaczoną w odpowiednim kolorze). Dzięki niemu mamy możliwość wprowadzenia odpowiednich zmian parametrów zdjęciowych, które umożliwią osiągnięcie zamierzonych przez nas efektów.

W zależności od modelu aparatu użytkownik ma dostęp do histogramu tylko w trybie odtwarzania lub dodatkowo w trybie rejestracji. Pierwsza możliwość jest powszechna i można ją znaleźć w każdej cyfrówce. Minusem tego rozwiązania jest fakt, że możemy sprawdzić histogram dopiero po zrobieniu zdjęcia. Dlatego znacznie bardziej przydatny jest histogram dostępny w trybie rejestracji, czyli „na żywo”, w trakcie fotografowania. Pozwala on na bieżąco śledzić zmiany wartości przysłony lub czasu otwarcia migawki, dzięki czemu nie trzeba wykonywać zdjęć próbnych (przynajmniej w celu ustalenia właściwych parametrów ekspozycji). Co prawda, histogram „na żywo” zajmuje dość znaczną część ekranu LCD, więc utrudnia nieco kadrowanie, ale plusy płynące z kontroli, jaką daje użytkownikowi ta funkcja, przewyższają ten jeden minus. Korzystanie z histogramu „na żywo” to dziś jeden z wymogów świadomego fotografowania. Pamiętajmy jednak, że opcja ta jest niedostępna w aparatach, które nie pozwalają na kadrowanie na ekranie LCD, czyli w większości lustrzanek cyfrowych (choć niektóre modele już mają taką funkcję, np. Nikon zaczął od wprowadzenia jej do profesjonalnego modelu D3).

W praktyce

Dzięki umiejętności czytania histogramu już na pierwszy rzut oka możemy ocenić, czy zdjęcie zostało naświetlone właściwie, czy może będzie prześwietlone lub niedoświetlone. Wiemy już, że wysokość pionowych słupków odzwierciedla liczbę punktów o danej jasności, wyznaczonej pozycją słupka na osi poziomej – im bardziej w lewo, tym ciemniej; im bardziej w prawo, tym jaśniej. W praktyce oznacza to, że idealny histogram (czyli taki, z którego wynika, że na zdjęciu zmieścił się cały zakres tonalny fotografowanej sceny) to taki, który zaczyna się na samym dole po lewej, potem łagodnie wznosi się, by następnie równie łagodnie opaść, kończąc się na samym dole przy prawej krawędzi. Wygląda to jak przekrój pagórka. Mamy wtedy pewność, że zarówno w najgłębszych cieniach, jak i w najsilniejszych światłach zachowały się szczegóły. Takie zdjęcie daje dużo możliwości w postedycji, ponieważ użytkownik ma do dyspozycji pełny zakres tonalny od czerni do bieli.

Niedoświetlone Naświetlone prawidłowo Prześwietlone Tak w trybie odtwarzania wyświetla histogram lustrzanka Nikon D60.

Zdjęcie niedoświetlone ma histogram zaczynający się wysoko na osi pionowej na lewym skraju osi poziomej i kończy na dole daleko od prawej krawędzi. Wykres wygląda jak opisany wyżej idealny wykres, ale przecięty na pół i przyklejony do lewej krawędzi. Wskazuje, że w obrazie dominują cienie i czerń, a w znacznej jego części nie da się rozróżnić szczegółów.

Histogram zdjęcia prześwietlonego wygląda jak lustrzane odbicie sytuacji opisanej powyżej. Wykres zaczyna się daleko od lewej krawędzi i wznosi aż do momentu, kiedy dotknie skrajnej prawej krawędzi. Oznacza to, że duży obszar zdjęcia nie mieści się w zakresie tonalnym zarejestrowanym przez matrycę aparatu, czyli jest po prostu biały.

"Idealny" histogram pokazujący, że zmieściliśmy na zdjęciu wszystkie tony - od najjaśniejszego do najciemniej- szego. Przykład z trybu odtwarzania Nikona Coolpix P80.

Jednak nie zawsze problemem jest prześwietlenie lub niedoświetlenie zdjęcia. Czasem fotografowana scena jest pozbawiona kontrastów i z łatwością mieści się w zakresie tonalnym możliwym do zarejestrowania przez sensor. W takim wypadku wykres jest skupiony w centralnej części osi poziomej. Temu problemowi zaradzimy w pewnym stopniu dopiero na etapie obróbki graficznej. Możemy również spróbować zwiększyć kontrast obrazu, lepiej jednak skorzystać z większej kontroli, jaką daje komputer.

Oczywiście opisane wyżej przykłady mają nieskończenie wiele wariantów, lecz dobrze ilustrują podstawowe rodzaje histogramów oraz uczą, na co zwracać uwagę i jakich efektów możemy się spodziewać na zdjęciu.

Pamiętajmy, że tak naprawdę nie ma czegoś takiego jak idealny histogram, tak jak nie ma uniwersalnej recepty na udane zdjęcie. Wykres nazywany powyżej idealnym pozwala jedynie na późniejszą, w miarę swobodną obróbkę na komputerze. Nie należy jednak zakładać, że decyzję o interpretacji fotografowanej sceny najlepiej podejmować już po wykonaniu zdjęcia, w domowym zaciszu. Po pierwsze, nie zawsze uda nam się zmieścić tonalność sceny w zakresie możliwości przetwornika obrazowego naszego aparatu. Po drugie, zachęcamy do w pełni świadomego fotografowania, a to oznacza wizualizację efektu, jaki chcemy osiągnąć, jeszcze przed naciśnięciem spustu migawki. Dlatego niektóre zdjęcia warto niedoświetlić, a inne prześwietlić – zgodnie z artystycznym zamysłem fotografa. Histogram umożliwi precyzyjne dobranie parametrów ekspozycji, które pozwolą osiągnąć oczekiwane rezultaty – czy to efektowną sylwetę (niedoświetlenie), czy rozświetlony portret high key (prześwietlenie), czy też pełen detali imponujący pejzaż („prawidłowa” ekspozycja).

Ćwiczenie

  • Ustaw aparat na statywie lub innym stabilnym podłożu (np. na stole) i, zmieniając wartość korekty ekspozycji, obserwuj, jak zmienia się histogram (na żywo lub na kolejno wykonanych zdjęciach). W miarę zwiększania korekty ujemnej wykres powinien przesuwać się coraz bardziej w lewo, podczas wprowadzania korekty dodatniej – w prawo.

Warto wiedzieć

  • Kiedy z histogramu RGB wynika, że jeden z kolorów jest tak nasycony, że aparat nie zarejestrował w nim części detali, warto zmniejszyć nasycenie lub kontrast obrazu. Jeśli nasz aparat na to pozwala, można obniżyć nasycenie jedynie tej barwy, która sprawia kłopoty.
Masz propozycję na temat poradnika?: Napisz do nas
Oceń :

Zobacz podobne poradniki

rozwiń

Komentarze

admin

admin 2008-08-10 21:47:23

Zarchiwizowana dyskusja: "Histogram"


2008.08.13 16:29   jacek_k
dodatkowy artykuł o histogramie: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/understanding-series/understanding-histograms.shtml

2008.08.13 16:39   mentxxl
Fajnie dzięki!

2008.08.13 19:05   lucekone
no właśnie - cała ta stronka (LL) jest bardzo fajna. polecam! a tekścik tutaj ok.

2008.08.15 17:58   phylius
tekst jak najbardziej w porzadku,przystepnie podaje najwazniejsze wiadomosci. jedno male zastrzezenie,aby uniknac utrwalania popularnego bledu - portret high-key to nie portret przeswietlony,ale utrzymany w jasnej tonacji. Zgoda,ze histogram takiego portretu bedzie mial najwiekszy wzrost wykresu w lewej czesci,jednak nie bedzie sie pod zadnym pozorem zaczynal od wysokiego slupka przy lewej krawedzi (oznaczajacego wiekszosc punktow calkowicie bialych);)

2008.08.18 22:08   darkstar426
w sumie ja zamiast histogramu wole używać tzw "zebra view" (w instrukcji nikona nazwane to jest "światła").

w tym trybie podglądu zdjęcia przepalone obszary migają na biało, dzięki temu wiem że muszę zmienić korekcję ekspozycji. na histogramie przepalone zdjęcie ma b. wysoki słupek po prawej.

2008.08.23 15:24   zibi
Witam, mam pytanie. Mój aparat to Nikon Coolpix P80, na kilku stronach internetowych przeczytałem, że jest w nim funkcja "histogramu na żywo", lecz nie wiem jak go włączyć, w instrukcji dodanej do aparatu nie ma nawet wzmianki o histogramach :/ Czy wie ktoś czy taka opcja jest w moim aparacie, a jeśli tak to jak ją uruchomić. Z góry dziękuję za pomoc.

2008.09.12 17:52   Michaal
zibi - tez mam P80. Histogram wlacza sie przyciskiem "DISP" a na miniaturce zdjecia, miejsca przejarane migaja ci na czarno :) Pozdrawiam i zycze wspanialych zdjec.

2008.11.11 12:58   rasswet
pro po tematu...
Mi osobiście bardzo się podoba to niedoświetlone zdjęcie, fakt,że technicznie są tam ciemne plamy (cień), ale ma swój nastrój.

Potarganiec

Fakt, takie niedopświetlone zdjęcia mają nastrój przy odrobinie chęci można wykonać HDR ,  będzie i nastojowa chmura i bez ciemnych plam;-)

andregol

Tak, temat dobrze wytłumaczony i zilustrowany. Na pewno postaram się wykorzystać w praktyce.

marcin

marcin 2013-07-22 17:15:39

teraz nawet taki greenhorn jak ja zrozumiał o ca kamon ;-)

Dodaj komentarz

Ponieważ nie jesteś zalogowany, Twój wpis będzie musiał zostać zaakceptowany przez moderatora.

Dodaj swój post

KayMann

Twoje zdjęcia okiem ekspertów – grudzień 20172017-12-14 10:43:27 KayMann

Ze zdjęć p. Marcina Łukasiewicza tylko fotografia nr 4 : parking! Duży!! PUSTY!!! Szok i zgroza!…

kacpabram30

Andrzej Pilichowski-Ragno2017-12-13 11:57:42 kacpabram30

Mega zdjęcia! Na prawdę jest co podziwiać.…

skodzina09

Jak podrasować portret w plenerze, czyli Instagram kontra Photoshop2017-12-12 16:03:21 skodzina09

Jak nazywa się ten program…

bali_82

Mariusz Śmiejek2017-12-08 15:18:18 bali_82

Dziękuję za wywiad.…