如何判断一张照片的曝光是否准确

首先,什么是直方图

判断曝光要循序渐进。说到曝光,我觉得必须先说直方图。

首先,我们来看看直方图。

有人可能会说:什么?直方图?我一碰相机就用。有什么好说的?好吧,等我说完了你再说这个也不迟。以此图为例:

如何判断一张照片的曝光是否准确

先介绍一下直方图的基础知识。直方图横轴表示从左到右亮度越高,纵轴表示从下到上像素越多。亮度范围从0-255,其中0表示黑色,255表示白色。如果峰值在某个地方更高,就意味着在这个亮度下有更多的像素。

以这个直方图为例,它的分布非常均匀,说明每个亮度区间的像素分布非常均匀。

理解了这些话,你就会对直方图有一个基本的了解,但其实关于直方图的东西还有很多。

如何判断一张照片的曝光是否准确

二、如何读取直方图的参数

我问你一个问题:如果两张图片的直方图完全相同,那么它们的图片是否相同?

答案当然是否定的,因为直方图记录的是像素的亮度信息。换句话说,我们不改变上面所有的像素,只是改变它们的相对位置。直方图根本不会变,但画面内容可能会彻底脱胎换骨。

了解以上很重要,有助于我们理解直方图的本质。好了,以上都是一些大家熟知的知识,下面是我想说的。回到刚才的画面。这张图的右边有几个参数,比如色阶,数量,百分比。他们是什么意思?

大家打开直方图,把鼠标放在直方图的某个位置,就会出现这三个参数,分别代表:

色标:指针所在位置的亮度,即从0到255的值。

数字:该亮度下的像素值。比如上图就是说138的色阶有1915个像素。

百分比:当前级别在整个级别中的位置。

如何判断一张照片的曝光是否准确

嗯,上面那个有高深的学问。当你按住鼠标左键向右拉时,你会发现它们发生了变化。

色阶:你选择的色阶范围,比如上面这个就是从115到216的色阶。

Number:此范围内的像素总数。

百分比:此处的百分比不是位置的百分比,而是选定范围内的像素占整个像素的百分比。

等等,有人会说这张照片的总像素数只有207,284,那么这个范围内怎么可能有227,728像素呢?这不是自相矛盾吗?

很好的观察,因为我选的是RGB通道,像素总数乘以三,后面具体说每个通道。

嗯,经过上面的学习,你对直方图有了更好的了解,但是还不够,还有更复杂的。以这个直方图为例,左边有几个参数,比如平均值、标准差、中值、像素。这些参数的含义是什么?

平均值:平均值越高,照片整体越亮,中间值128。

它的算法是:图像的总亮度图像的总像素数。

以上图为例,它的平均值是117,非常接近128,所以曝光正常。

标准差:标准差是一个统计学术语。测量数据分布离散度的标准,用于测量数据值与算术平均值的偏差。标准差越小,这些值与平均值的偏差越小,反之亦然。标准差可以用标准差和平均值的乘幂关系来度量。

标准差公式:样本标准差S=Sqrt[((xi-x) 2)/(n-1)],其中表示和,x表示样本x的均值,2表示二次幂,Sqrt表示平方根。

以上都不重要。知道就好。我们需要知道的是标准差和画面的关系。标准差越大,画面对比度越明显,反之亦然。

中值:图像中所有像素的亮度值由小到大排列,数值在中间。即数据分为两部分,一部分大于值,一部分小于值。(如果有偶数个像素,中间有两个数字,取第一个)

中间值的意义是从另一个侧面反映画面的整体亮度,无论是曝光过度还是曝光不足。是对平均值的补充,但不如平均值准确。具体原因是我自己的经历。

像素:这个就不多说了。大家都很熟悉。

第三,文章是什么

阅读理解以上内容后,你应该对直方图有了全面的了解。但是,你需要一些知识才能真正理解直方图。

通道有很多种:RGB,红,绿,蓝,明度,颜色。首先要明白直方图中的数量和像素不是一个概念。

当我们选择RGB通道时,最大值是像素值3。

而当我们选择其他通道时,最大数量值=像素值。举个例子:
在RGB通道下,色阶为一百时,数量为3119;在R通道下,色阶为一百时,数量为945在G通道下,色阶为一百时,数量为1610;在B通道下,色阶为一百时,数量为564。

如何判断一张照片的曝光是否准确

你会发现,RGB通道下的数量值为R+G+B得出来的。也就是说RGB通道实际上是把R、G、B各个通道的数值相加得到的。
而像素是什么?我们是把RGB三种颜色最后混合而成的颜色看成一个颜色,这就是我们所说的像素,相信你可以理解为什么在单R、G、B通道下最大数量值=像素值了。同理,RGB通道和明度通道也不一样。
这是明度通道:

如何判断一张照片的曝光是否准确

明度通道

也许你会有疑问,直方图不就是反映亮度信息的吗?为什么RGB通道和明度通道下的直方图还不一样呢?这是计算方法导致的。明度统计的是每个像素的复合值,而像素的亮度值的计算方法为:30%×R+59%×G+11%×B。
这里又与前面的像素相对应了,像素是一个复合值。
看了前面这么多,相信各位也有些晕了……坚持住,关于直方图还有最后一点儿内容。我以红色通道的直方图来讲一下。

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红色通道

大家看到这个直方图能想到什么?
说明红色信息主要分布在中间和暗部,亮部分布不多。单个通道的直方图信息对于我们调色和纠正色偏有很大的作用。

四、直方图的高速缓存级别

最后再讲一下直方图的高速缓存级别。这个是什么意思呢?先看一下图吧。

我就不去讲它的计算原理了,我就直白的讲一下:
缓存级别越高,直方图生成的越快,但越不准确(简单讲一下原理,缓存级别越高,它就不会去计算每一个像素的值,而是将几个像素合并为一个像素计算)。
如果你需要讲缓存级别改为1,点击右上角的三角形就行了。

如何判断一张照片的曝光是否准确

缓存级别为3

如何判断一张照片的曝光是否准确

缓存级别为1

直方图对于我们理解曝光有很大的帮助!比如:

如何判断一张照片的曝光是否准确

不同的曝光程度

第一幅明显是过曝的照片,地儿幅明显是欠曝的照片。第三幅曝光正好,高光低光皆有,是正确的曝光。好吧,如果你信了我上面的话,说明你还是没有了解到直方图的本质。
正如我前面所讲的,直方图它记录的是像素的亮度信息,换言之,我们把上面所有的像素都不改变,只是改变它们的相对位置,直方图一点儿都不会改变,但画面内容可能就脱胎换骨了。
一定要记住这句话:直方图它记录的是像素的亮度信息,其他什么都不代表。曝光准不准确,与亮度分布是否均匀没有必然联系。上面三幅直方图对应的图片是:

如何判断一张照片的曝光是否准确

直方图对应的样片

上面这点就是直方图的局限性,直方图只反映亮度信息,其他什么都不代表,与曝光正确与否也没有必然联系。

五、直方图的应用

前面提到了直方图的局限性,我之所以要先讲局限性,是要让大家不要过于迷信直方图,不要在头脑中形成什么样什么样的直方图才是曝光准确的,什么样的直方图则不是曝光准确的。
那么直方图到底该怎么用呢?答案是结合拍摄环境用。

如何判断一张照片的曝光是否准确

直方图在摄影中的作用是显而易见的,特别是在阳光强烈看不清屏幕的情况下,你很难判断曝光是否准确,这时候结合直方图就能对曝光作一个大概的判断了。
对于结合拍摄环境使用的具体一点儿就是:比如你在拍雪景的时候,你硬要低光和中间调都有大量像素,一般情况下是不现实的。再比如,你在拍乌云的时候,你硬要高光部分有大量像素,一般情况下这也是不现实的。

你要结合你所处的拍摄环境对直方图的形态有一个大概估计,而不是盲目的追求低光,中间调和高光都有像素,当然这需要一定的摄影经验的积累。一个常用的快速提高方法就是,看一些典型环境下的照片的直方图。
直方图知识如果熟练掌握了的话,对于调色和识图(识别后期手段)是很有帮助的。

如何判断一张照片的曝光是否准确

另:对于曝光这种东西本来就不适宜将其完全数据化,没有一个绝对的正确曝光值。不是说平均值一定要为多少,百分比一定为多少,直方图一定要怎样才是曝光准确,它只是一个参考,是一个工具。
曝光是否准确还要结合你的拍摄意图来判断。比如你想拍LOMO,这时候你就不能用正常的标准偏差来衡量了,因为LOMO的标准偏差普遍较高。比如你想拍日系,你也不能用正常的平均值来衡量,因为日系的平均值普遍较高,因此,曝光是否准确一定要结合你的拍摄意图来进行讨论。

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