数字图像入门 直方图
夏昆冈 于 2011.11.13 21:20:36 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:09.90/99

在简述了灰度图像之后,就有必要讲讲直方图了。直方图英文名称是Histogram,它其实就是柱状图,它被广泛用于数字图像的编辑、采集等领域。直方图并不是数字图像的一部分,而是对数字图像的像素信息进行统计后产生的统计报告图表。

  • 我们先来看一个实例。这是一张菊花图,使用绘图软件对其进行统计。

  • 这就是分析上图得到的直方图。它的横轴表示亮度,从左至右表示由暗到亮的递进,一共256级。而竖轴表示对应横轴亮度值的像素数量,高位值表示该亮度的像素多,反之则少。至于彩色像素如何获取亮度,请看上一篇文章。

    通过统计,就很容易看出数字图像的整体的明暗分布情况,如果大部分统计柱偏向左侧,画面会偏暗,偏右则偏亮。此例中的直方图,出现了高低两个峰,高峰位于左侧,较低的峰位于右侧偏中的位子,由直方图都可以看出,这是一张明暗反差较大的图像。两个峰坡度平缓,并没出现断裂,也可由此判断,其细节连贯平滑,明暗部都有较好细节。在最右侧,没有对应统计柱,说明该图不存在理论最亮的部分,在拍摄时,其实还可以略微增加曝光补偿或者进行后期修正。

    直方图能对图像处理提供非常直观有效的信息,如果看不懂直方图,后期处理水准也难以得到提升。

  • 直方图的应用不止于此,随着电子取景器的普及,电子取景的辅助工具也越来越多,其中重要的一项就是直方图。现在有一些型号的相机已经实时直方图的显示,所谓实时,就是不停的分析当前取景器内的图像并生成直方图,因为取景器内的影像是动态的,因此直方图随时变化,因此相机取景直方图也是动态的。

    对于电子取景相机的来说,直方图是最好的曝光参考,主要需要注意的是横轴右侧,如果右侧出现一段没有统计柱分布,十有八九就是曝光不足,此时应该进行曝光补偿设定。

  • 目前还有不少相机不具备实时直方图的功能,但在浏览照片时,提供直方图分析功能,这也能对曝光设定提供正面帮助。直方图可以避开相机显示屏的对曝光程度判断的影响,不会出现屏幕显示很亮,导致曝光补偿设置错误,拍摄出来的图像偏暗的问题。

    直方图不只是对亮度统计,正如上面的显示的那样,也可以对红绿蓝三色进行单独统计。分析方法并没有区别,只不过针对单色而已,前面的文章已经提到过,红绿蓝三色对应的亮度权重不一样,在拍摄浓艳色彩的对象,例如花花草草时,应该多多留意三原色单色直方图,防止色彩溢出。

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    常看数码多,确实能增长很多必要的知识。
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