【 設計理論】詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

這一次的教學是屬於設計理論領域中的設計理論的相關教學。

文章出處是來自優設的設計理論類文章,寫教學的作者是他山之眼,感謝他山之眼提供設計理論的實作教學。

教學大綱:

談到曝光,我想,我必須得講直方圖了。首先,我們來了解一下直方圖。有的人可能會說:什麼直方圖,我打接觸相機的時候就會用了,這個有什麼可講的?好吧,等我講完了你再講這番話也不遲。


設計理論教學開始

談到曝光,我想,我必須得講直方圖了。首先,我們來了解一下直方圖。有的人可能會說:什麼直方圖,我打接觸相機的時候就會用了,這個有什麼可講的?好吧,等我講完了你再講這番話也不遲。

以這幅圖片為例:

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

先介紹一下直方圖最基礎的知識吧。

直方圖的橫軸從左到右表示亮度的越高,縱軸從下到上表示像素越多。亮度從0—255。 0表示黑,255表示白,如果某個地方的峰越高,表示在這個亮度下的像素越多。

拿這個直方圖來說,它的分佈是非常均勻的,說明各個亮度區間的像素分佈是很均勻的。

弄懂了上面這幾句話,你對直方圖就有了一個最基本的了解了,但實際上直方圖的東西還有很多很多。我問一個問題:兩個直方圖完全一樣的圖片,兩幅圖片的畫面就一定是一樣的嗎?

答案當然是NO,因為直方圖它記錄的是像素的亮度信息,換言之,我們把上面所有的像素都不改變,只是改變它們的相對位置,直方圖一點兒都不會改變,但畫面內容可能就脫胎換骨了。

理解上面這一點很重要,對於我們理解直方圖的本質有很大幫助。

好吧,上面的都是一些人盡皆知的知識,下面的才是我要講的。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

回到這幅圖。這幅圖右邊有 色階,數量,百分比 這幾個參數,它們的含義是什麼呢?

大家打開直方圖,把你的鼠標放在直方圖的某個位置,就會出現這三個參數,它們分別代表:

色階:指針所在地方的亮度,即從0—255的某個值。

數量:在這個亮度下的像素值,比如上面這幅圖的意思就是在138這個色階下,有1915個像素。

百分比:當前色階在整個色階中的位置。

好吧,上面這個還有進階的知識。

當你按住鼠標左鍵往右拉的時候,你會發現它們有變化。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

色階:你選取的色階的範圍,比如上面這個就是從115到216這個範圍的色階。

數量:在這個範圍下的像素總數。等等,有人會說,這個照片的像素總數才207284,怎麼這個範圍下的像素就有227728呢?這不是自相矛盾嗎?

非常好的觀察力,因為我是選的RGB色版,像素總數是要乘以三的,後面我會專門講到各個色版的。

百分比:這裡的百分比就不是位置的百分比了,而是你選取的範圍的像素在整個像素中的百分比。

好吧,經過上面的學習,你又進一步了解了直方圖了,但還不夠,還有更複雜的。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

繼續拿出這幅圖,左邊還有幾個參數,平均值,標準偏差,中間值,像素。

這幾個參數的含義是什麼呢?

平均值:平均值越高,照片整體就越偏亮,以128為中間值。

它的算法是:圖像的亮度總值÷圖像像素總數。拿上面這幅圖為例,它的平均值是117,離128很近是吧,所以曝光屬於正常型的。

標準偏差:標準偏差是統計學名詞。一種量度數據分佈的分散程度之標準,用以衡量數據值偏離算術平均值的程度。標準偏差越小,這些值偏離平均值就越少,反之亦然。標準偏差的大小可通過標準偏差與平均值的倍率關係來衡量。

標準偏差公式:樣本標準偏差S = Sqrt[(∑(xi-x拔)^2) /(N-1)],公式中∑代表總和,x拔代表所採用的樣本x的均值,^2代表二次方,Sqrt代表平方根。

好吧,上面這些都不重要,我們需要知道的是標準偏差與照片畫面的關係。

標準偏差越大,畫面對比越明顯,反之亦然。

中間值:將圖像所有像素的亮度值通過從從小到大排列后,位置在最中間的數值。即將數據分成兩部分,一部分大於該數值,一部分小於該數值。(如果有偶數個像素,就有兩個位於中間的數,取前面的一個)

中間值的意義在於從另一個側面來反映畫面的整體亮度,是否是過曝或欠曝。它與平均值互補,不過沒有平均值準確,具體緣由自己體會。

像素:這個不多講了,大家都很熟悉的。

看完並理解上面這些,你對直方圖應該是有一個比較全面的理解了,不過,想要真正理解直方圖還需要一些知識。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

色版裡面分為很多種:RGB,紅,綠,藍,明度,顏色。首先,我們要明白直方圖裡面的數量和像素不是同一個概念,當我們選擇RGB色版的時候,最大數量值=像素值×3。而當我們選擇其他色版時,最大數量值=像素值

舉個例子:

在RGB色版下,色階為一百時,數量為3119

在R色版下,色階為一百時,數量為945

在G色版下,色階為一百時,數量為1610

在B色版下,色階為一百時,數量為564

你會發現,RGB色版下的數量值為R+G+B得出來的。

也就是說RBG色版實際上是把R,G,B各個色版的數值相加得到的。

而像素是什麼?我們是把RGB三種顏色最後混合而成的顏色看成一個顏色,這就是我們所說的像素,相信你可以理解為什麼在單R,G,B色版下最大數量值=像素值了。

同理,RGB色版和明度色版也不一樣。

這是RGB色版:

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

這是明度色版:

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

也許你會有疑問,直方圖不就是反映亮度信息的嗎?為什麼RGB色版和明度色版下的直方圖還不一樣呢?這是計算方法導致的。

明度統計的是每個像素的複合值,而像素的亮度值的計算方法為:30%×R+59%×G+11%×B

這裡又與前面的像素相對應了,像素是一個複合值,看了前面這麼多,相信各位也有些暈了… 堅持住,關於直方圖還有最後一點兒內容。

放點佐料調劑一下,案例鮮活,簡單易懂:《設計師必備小知識!教你看懂照片直方圖》

我以紅色色版的直方圖來講一下。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

大家看到這個直方圖能想到什麼?說明紅色信息主要分佈在中間和暗部,亮部分佈不多,單個色版的直方圖信息對於我們調色和糾正色偏有很大的作用。

最後再講一下直方圖的高速緩存級別。這個是什麼意思呢?先看一下圖吧。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

這是緩存級別為3

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

這是緩存級別為1

我就不去講它的計算原理了,我就直白的講一下:

緩存級別越高,直方圖生成的越快,但越不準確(簡單講一下原理,緩存級別越高,它就不會去計算每一個像素的值,而是將幾個像素合併為一個像素計算)。如果你需要講緩存級別改為1,點擊右上角的三角形就行了。

直方圖對於我們理解曝光有很大的幫助!

比如:

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

這一幅明顯是過曝的照片。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

這一幅明顯是欠曝的照片。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

哇,這一幅曝光正好,高光低光皆有,是正確的曝光。

好吧,如果你信了我上面的話,說明你還是沒有了解到直方圖的本質。正如我前面所講的,直方圖它記錄的是像素的亮度信息,換言之,我們把上面所有的像素都不改變,只是改變它們的相對位置,直方圖一點兒都不會改變,但畫面內容可能就脫胎換骨了。

一定要記住這句話:直方圖它記錄的是像素的亮度信息,其他什麼都不代表。

曝光準不準確,與亮度分佈是否均勻沒有必然聯繫。

上面三幅直方圖對應的圖片是:

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

上面這點就是直方圖的局限性,直方圖只反映亮度信息,其他什麼都不代表,與曝光正確與否也沒有必然聯繫。

前面提到了直方圖的局限性,我之所以要先講局限性,是要讓大家不要過於迷信直方圖,不要在頭腦中形成什麼樣什麼樣的直方圖才是曝光準確的,什麼樣的直方圖則不是曝光準確的。

那麼直方圖到底該怎麼用呢?

答案是結合拍攝環境用。

直方圖在攝影中的作用是顯而易見的,特別是在陽光強烈看不清屏幕的情況下,你很難判斷曝光是否準確,這時候結合直方圖就能對曝光作一個大概的判斷了。

對於結合拍攝環境使用的具體一點兒就是:比如你在拍雪景的時候,你硬要低光和中間調都有大量像素,一般情況下是不現實的。再比如,你在拍烏雲的時候,你硬要高光部分有大量像素,一般情況下這也是不現實的。

你要結合你所處的拍攝環境對直方圖的形態有一個大概估計,而不是盲目的追求低光,中間調和高光都有像素,當然這需要一定的攝影經驗的積累。一個常用的快速提高方法就是,看一些典型環境下的照片的直方圖。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

對於以上這兩幅照片,大家能明顯感覺到不同,但不同之處在哪裡呢?這時候我前面講的直方圖的知識就派上大用場了。

下面分別是兩幅圖片的直方圖:

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

平均值:第一幅略高。證明第一幅的平均亮度要高一點兒,不過這點兒差距基本上不太影響畫面效果。

標準偏差:第二幅明顯高,這意味這什麼?意味着第二幅照片的畫面對比效果更強烈。

中間值:一樣的。

再觀察直方圖本身:第一幅的直方圖更窄,特別是陰影部分的像素明顯較第二幅更少,為了更加準確的得到結果,我們對像素進行計算。

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

大家可以看到:第一幅色階從0—70(低光)的數量為61701,百分比為6.01。而第二幅為92054,百分比未8.96,明顯第二幅低光部分的像素更多,且在畫面中所佔比例更大,再看一下藍色色版:

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確

明顯第二幅藍色色版的像素分佈範圍更廣,無論是低光還是高光都比第一幅多,這也就是為什麼第二幅的天空比第一幅藍的原因。

以上內容是對我之前講的直方圖知識的一個運用,如果熟練掌握了的話,對於調色和識圖(識別後期手段)是很有幫助的。那麼怎麼用直方圖來判斷曝光呢?

以這幅圖片為例,這是在白天拍的風景,它的平均值為145,為正常範圍。直方圖是連續的沒有間斷,證明亮度變化平緩,符合白天風景的特徵。標準偏差正常,其實標準偏差並沒有一個固定的標準,它可以作為你校對處理前後圖片的一個參考數據。低光,中間調,高光的百分比正常,符合白天風景的特徵。

藍色色版平均值為178,因為藍色主要集中於天空,所以較整體水平偏高,也屬正常。

另:對於曝光這種東西本來就不適宜將其完全數據化,沒有一個絕對的正確曝光值。不是說平均值一定要為多少,百分比一定為多少,直方圖一定要怎樣才是曝光準確,它只是一個參考,是一個工具。

曝光是否準確還要結合你的拍攝意圖來判斷。比如你想拍LOMO,這時候你就不能用正常的標準偏差來衡量了,因為LOMO的標準偏差普遍較高。比如你想拍日系,你也不能用正常的平均值來衡量,因為日系的平均值普遍較高,因此,曝光是否準確一定要結合你的拍攝意圖來進行討論。

最後,多相信自己的眼睛,如果自己喜歡,哪怕在別人看來曝光可能不準,也隨它去吧。

–本文轉載自 http://www.missyuan.net 教學網 —

文章永久連結為: 詳細解析如何判斷圖片的曝光是否準確