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1.2 3分钟掌握直方图

Photoshop中0与255的来历

先来看一个问题:01011001、11001001、10101010……8位的二进制数字一共可以排列出多少个值?其实非常简单,一共有2的8次方共256种组合方式,即可以组合出256个值。计算机为二进制,如果某种软件是8位的位深度,就能呈现256种具体的数据结果。Photoshop在呈现图像时,默认就是8位的位深度,因此能呈现256种数据结果。

这256种数据结果,在表现照片明暗时,用0表示纯黑,用255表示纯白,即照片有0~255共计256种明暗。

Photoshop内很多具体的功能设定中都有0~255的色条,很容易辨识,如图1-13所示。

图1-13

直方图的构成

直方图是用于反映照片明暗的一个重要工具,在相机中回看照片时可以调出直方图,查看照片的曝光状态。在后期软件中,直方图是指导摄影后期明暗调整最重要的一个工具。在Photoshop或Camera Raw的主界面中,右上角都会有一个直方图,它是非常重要的衡量标尺。一般来说,调整明暗时需要随时观察照片调整之后的明暗状态,不同显示器的明暗显示效果不同,如果只靠肉眼观察,可能无法非常客观地描述照片的高光与暗部的影调分布状态;但借助直方图,就能够实现更为准确的明暗调整。下面来看直方图的构图原理。

首先在Photoshop中打开一张有黑色、深灰、中间灰、浅灰和白色的图像,如图1-14所示。打开之后,界面右上方出现了直方图,但是直方图并不是连续的波形,而是一条条的竖线。直方图从左向右对应了像素不同的亮度,最左侧对应的是纯黑,最右侧对应的是纯白,中间对应的是深浅不一的灰色,因为由黑到白的过渡并不是平滑的,所以表现在直方图中就是一条条孤立的竖线。直方图从左到右对应的是照片从纯黑到纯白的不同亮度的像素,不同竖线的高度则对应的是不同亮度的像素,纯黑的像素和纯白的像素非常少,它对应的竖线就比较矮,中间的一些灰色的像素比较多,它们对应的竖线就比较高,由此我们可以较为轻松地理解直方图与像素的对应关系。

图1-14

再来看一张正常的照片,如图1-15所示。照片中,像素从纯黑到纯白是平滑过渡的,表现在直方图中也是如此,这样我们就掌握了直方图与照片画面的明暗对应关系。

图1-15

直方图的状态选择

打开一张照片之后,初始状态的直方图如图1-16所示,直方图中有不同的色彩,反映的是不同色彩的明暗分布关系。

图1-16

如果要查看比较详细的直方图,可以在直方图面板右上角打开“折叠菜单”,选择“扩展视图”,调出更为详细的直方图,如图1-17所示。在“通道”列表中选择“明度”,可以更为直接地观察对应明暗关系的直方图,注意是明度直方图。

图1-17

高速缓存如何设定

初次打开的“明度直方图”右上角有一个警告标志,它对应的是“高速缓存”,如图1-18所示。高速缓存是指在处理照片时,直方图是抽样的状态,并非与完整的照片像素一一对应。因为在处理时,软件会对整个照片画面进行简单的抽样,这样能提高处理时的显示速度。如果点击“高速缓存”标志,此时直方图与照片的像素会形成准确的对应关系,但处理照片时,它的刷新速度会变慢,影响后期处理的效率。大部分情况下,高速缓存默认自动运行,当然,高速缓存是可以在软件的“首选项”中进行设定的,高速缓存的级别越高,直方图与照片像素对应的准确度也会越低,但是刷新速度会越快。如果设定较低的高速缓存级别,比如没有高速缓存,则直方图与照片像素对应的准确度就比较高,但是刷新速度会比较慢。从当前画面中可以看到,下方的高速缓存级别为2,是一个比较高的级别。

图1-18

如果点掉“高速缓存”标志,直方图会有一定的变化,如图1-19所示。

图1-19

直方图参数解读

打开一张照片,在直方图上单击,下方会显示大量的参数,如图1-20所示。

图1-20

其中,平均值指的是画面所有像素的平均亮度。将所有像素的亮度相加,再除以像素总数,就得出平均值,平均值能反映照片整体的明暗状态。

标准偏差是统计学上的概念,这里不做过多的介绍。

中间值可以在一定程度上反映照片整体的明亮程度,此处的中间值为169,表示这张照片的亮度比一般亮度要稍高一些,照片整体是偏亮的。

像素对应的是照片所有的像素数,用照片的长边像素乘以宽边像素,就是照片的总像素。

色阶表示当前单击位置所选择的像素亮度。

数量表示所选择的这些像素有多少个亮度为151的像素,这个亮度的像素共有83016个。

百分位是指亮度为151的像素个数在总像素中的比例。

以上就是直方图所显示信息的详细介绍。

5类常见直方图

通常情况下,对于绝大部分需要进行后期处理的照片来说,其所显示的常见直方图可以分为5类。

1.曝光不足

第1类是曝光不足的直方图,如图1-21所示。从直方图来看,暗部像素比较多,亮部是缺乏像素的,甚至有些区域没有像素,因此照片比较暗,这表示照片可能是曝光不足。从照片来看,也确实存在曝光不足的问题。

图1-21

2.曝光过度

第2类是曝光过度的直方图,如图1-22所示。从直方图来看,大部分像素位于比较亮的区域,而暗部像素比较少,这是曝光过度的一种表现。从照片来看,也确实如此。

图1-22

3.反差过大

第3类是影调缺乏过渡的直方图,如图1-23所示。从直方图来看,照片中最暗部与最亮部的像素都比较多,中间调区域的像素比较少,这表示照片的反差大,缺乏影调的过渡。从照片来看也是如此,亮部与暗部的像素都比较多,过渡不够自然平滑,反差过大。

图1-23

4.反差过小

第4类是影调反差较小的直方图,如图1-24所示。从直方图来看,左侧的暗部和右侧的亮部都缺乏像素,大部分像素集中于中间调区域,这种直方图对应的一定是对比度比较低、灰度比较高的画面,画面宽容度会有所欠缺。从照片来看,也确实如此。

图1-24

5.曝光合理

第5类是影调分布均匀的直方图,也是比较正常的一类,如图1-25所示。大部分照片经过调整之后,都会有这样的直方图,无论暗部还是亮部都有像素出现,从最暗到最亮的各个区域,像素分布比较均匀。这张照片虽然暗部和亮部的像素比较多,反差比较大,但整体来看是比较正常的。

图1-25

最后需要单独介绍一下直方图波形,如果最亮或最暗的部分有大量像素堆积,都是有问题的。比如黑色的0级亮度像素非常多,就会出现暗部溢出的问题,大量像素变为纯黑之后是无法呈现像素信息的;白色的255级亮度像素也是如此,如果纯白的像素非常多,就会出现高光溢出的问题。正常来说,一张照片的像素亮度应该位于0~255级,需要有像素的亮度达到0级和255级,但两端不能出现像素的堆积,这是直方图的标准和要求。

4类特殊直方图

前面介绍了直方图的5种常见形式,下面单独介绍一些特例。

1.高调

第1类特殊直方图,更多的像素位于直方图的右侧,是一种过曝的直方图,也就是说照片的整体亮度非常高,如图1-26所示。从照片来看,这是一幅浅色系景物占据绝对多数的画面,这种画面本身就是一种高调的效果。所以,有时看似过曝的直方图,实际上它对应的是高调的风光或人像画面,这种情况下,只要没有出现大量像素的过曝,就是没有问题的;出现过曝时,直方图右上角的警告标志(三角标)会变为白色。

图1-26

2.高反差

第2类特殊直方图,左侧暗部有一些像素堆积,右侧亮部也有像素堆积,是一种反差过大的直方图,中间调的像素有所欠缺,影调过渡不够理想,如图1-27所示。从照片来看,会发现照片本身就是如此,因为是逆光拍摄的画面,白色的云雾亮度非常高,逆光的山体接近黑色,所以画面的反差本身就比较大,这也是比较正常的。拍摄高反差场景时,比如拍摄日落或日出时的逆光场景,画面中往往会有较大的反差,直方图波形也是看似不正常的,但其实这也是一种比较特殊的影调输出状态。

图1-27

3.低调

第3类特殊直方图,从直方图来看,这是一张严重欠曝的照片,是有问题的,如图1-28所示。但从照片来看,它本身强调的是日照金山的场景,有意降低了周边的曝光值,从而形成明暗对比强烈的画面效果,是没有问题的。虽然直方图看似曝光不足,并且左上角的警告标志变白,表示有大量像素变为了纯黑色,但从照片效果来看,这是一种创意性的曝光,是没有问题的。

图1-28

4.灰调

第4类特殊直方图,左侧的暗部区域和右侧的亮部区域都缺乏像素,大部分像素集中于中间偏亮的位置,是一种孤空型的直方图。这种直方图对应的画面,通透度通常有所欠缺,对比度也比较低,如图1-29所示。但从照片来看,画面要的就是比较朦胧的影调效果,是没有问题的,这也是一种比较特殊的情况。

图1-29 iOMEHQ4ir6/lGqjmZRzlIuwx0klmTC5X83FOm0KRIdcPcldTRFBd7XEMN6jy1v8I

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