數字圖像入門 直方圖
夏昆岡 于 2011.11.13 21:20:36 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創 | 平均/總評分:09.90/99

在簡述了灰度圖像之后,就有必要講講直方圖了。直方圖英文名稱是Histogram,它其實就是柱狀圖,它被廣泛用于數字圖像的編輯、采集等領域。直方圖并不是數字圖像的一部分,而是對數字圖像的畫素資訊進行統計后產生的統計報告圖表。

  • 我們先來看一個實例。這是一張菊花圖,使用繪圖軟體對其進行統計。

  • 這就是分析上圖得到的直方圖。它的橫軸表示亮度,從左至右表示由暗到亮的遞進,一共256級。而豎軸表示對應橫軸亮度值的畫素數量,高位值表示該亮度的畫素多,反之則少。至于彩色畫素如何獲取亮度,請看上一篇文章。

    通過統計,就很容易看出數字圖像的整體的明暗分布情況,如果大部分統計柱偏向左側,畫面會偏暗,偏右則偏亮。此例中的直方圖,出現了高低兩個峰,高峰位于左側,較低的峰位于右側偏中的位子,由直方圖都可以看出,這是一張明暗反差較大的圖像。兩個峰坡度平緩,并沒出現斷裂,也可由此判斷,其細節連貫平滑,明暗部都有較好細節。在最右側,沒有對應統計柱,說明該圖不存在理論最亮的部分,在拍攝時,其實還可以略微增加曝光補償或者進行后期修正。

    直方圖能對圖像處理提供非常直觀有效的資訊,如果看不懂直方圖,后期處理水準也難以得到提升。

  • 直方圖的應用不止于此,隨著電子取景器的普及,電子取景的輔助工具也越來越多,其中重要的一項就是直方圖。現在有一些型號的相機已經實時直方圖的顯示,所謂實時,就是不停的分析當前取景器內的圖像并生成直方圖,因為取景器內的影像是動態的,因此直方圖隨時變化,因此相機取景直方圖也是動態的。

    對于電子取景相機的來說,直方圖是最好的曝光參考,主要需要注意的是橫軸右側,如果右側出現一段沒有統計柱分布,十有八九就是曝光不足,此時應該進行曝光補償設定。

  • 目前還有不少相機不具備實時直方圖的功能,但在瀏覽照片時,提供直方圖分析功能,這也能對曝光設定提供正面幫助。直方圖可以避開相機顯示屏的對曝光程度判斷的影響,不會出現熒幕顯示很亮,導致曝光補償設定錯誤,拍攝出來的圖像偏暗的問題。

    直方圖不只是對亮度統計,正如上面的顯示的那樣,也可以對紅綠藍三色進行單獨統計。分析方法并沒有區別,只不過針對單色而已,前面的文章已經提到過,紅綠藍三色對應的亮度權重不一樣,在拍攝濃艷色彩的對象,例如花花草草時,應該多多留意三原色單色直方圖,防止色彩溢出。

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    常看數碼多,確實能增長很多必要的知識。
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