Iluminando o histograma - 8 rumores e os fatos reais sobre este gráfico

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Anonim

São dezenas de artigos e muitos vídeos publicados sobre a finalidade e a interpretação do histograma na pós-produção. Ele serve a um propósito tanto na captura da câmera quanto nos processos de pós-produção.

Toneladas de polpa foram geradas sobre este pequeno gráfico que esclarece o propósito geral do histograma. Mas ainda há muito a aprender sobre esse gráfico. Este artigo irá esclarecer algumas questões, focalizando principalmente as questões de pós-produção.

Os valores RGB individuais são dominantes nesta imagem. Apenas as rachaduras na calçada e manchas brancas no cimento causam os espinhos nas bordas externas do gráfico.

Alguns artigos que li retratam o histograma como o Santo Graal da fotografia digital e até descrevem uma forma ideal de histograma. Outros descrevem o histograma como uma revelação precisa da saúde da imagem, como um eletrocardiograma digital. Ainda assim, outros minimizam o valor do feedback estatístico completamente e perdem totalmente seu propósito principal. Listadas abaixo estão citações reais de tutoriais e artigos sobre o histograma.

Os dois histogramas revelam mais informações do que você imagina. O gráfico RGB revela as mesmas cores sólidas de amarelo e azul, enquanto o gráfico de luminosidade representa a luminosidade RGB combinada (efetivamente, os valores equivalentes em tons de cinza).

Tenho ajustado imagens há décadas; muito antes de o gráfico ser apresentado publicamente e eu tenho trabalhado com ele todos os dias desde então, gostaria de pesar sobre os boatos e esclarecer alguns fatos. Depois de entender a função primária e as limitações do histograma, você descobrirá que ele é um recurso de feedback sólido.

As linhas verticais do histograma definidas

RUMOR # 1: O histograma é um projeto gráfico de uma imagem digital. A extensão horizontal representa a faixa tonal da imagem e as linhas verticais refletem o contraste da imagem; quanto mais altas as linhas verticais, mais contraste a imagem contém.

FACTO: O eixo horizontal reflete a faixa tonal da imagem (dos tons mais escuros aos mais claros), embora as linhas verticais revelem pouco sobre seu contraste. Na verdade, a distribuição horizontal é o que revela o contraste geral. Os tons localizados principalmente à direita revelam imagens muito claras (ou tons altos), enquanto os tons que favorecem o lado esquerdo são imagens mais escuras (tons baixos).

A parede lateral extrema direita representa o branco e a parede lateral esquerda do gráfico representa o preto sólido. O pico mais alto (vertical) do gráfico indica apenas a proporção mais alta de pixels contendo aquele tom de cor específico em relação aos outros. O nível vertical mais baixo no gráfico indica a cor do tom com o menor número de pixels na imagem.

O gráfico à esquerda representa uma imagem em tons claros ou de tons claros. O histograma à direita representa uma imagem discreta ou em tons escuros.

Forma do histograma

RUMOR # 2: Existe uma forma preferencial de “montanha” para um histograma. A forma ideal exibe um único pico começando no “solo” de um lado, alcançando a forma de um sino próximo ao meio e diminuindo até o solo do outro lado. Um histograma ideal contém informações de todos os canais em todos os lugares, da esquerda para a direita no gráfico.

FACTO: Existem tantas formas de histograma quantas imagens. Não existe histograma bom ou mau e não existe histograma ideal. Como esses gráficos refletem a distribuição de tons de cada imagem, será difícil encontrar dois iguais.

Apenas imagens contendo principalmente tons médios exibirão realmente uma forma de sino (montanha) real no histograma, como no canto superior esquerdo.

Clipping

RUMOR # 3: Os lados extremo esquerdo e direito do histograma nunca devem atingir as “paredes laterais” do gráfico. Se o lado esquerdo ou direito atingir e subir verticalmente na parede, um efeito indesejável chamado “recorte” ocorrerá, indicando que áreas totalmente pretas ou brancas “sem detalhes” serão visíveis na imagem. Utilize os sinais de advertência (Blinkies e triângulos) e evite cortar em qualquer um dos extremos tonais do gráfico.

FACTO: Dependendo se a imagem é alta (contraste médio em um fundo branco puro) ou baixa (iluminação dramática com um fundo preto), qualquer um dos lados da montanha pode realmente se parecer com um penhasco tonal. A dinâmica de iluminação da vida real torna esses gráficos de escalada de parede bastante aceitáveis. As fotos capturadas contra fundos brancos sem costura são propositalmente expostas para produzir fundos brancos imperceptíveis.

Os Thunderbirds da Força Aérea dos EUA gritando em um céu muito brilhante de meados do verão do Sul da Flórida foram capturados contra nuvens totalmente brancas. O aparente recorte mostrado no histograma relata com precisão as nuvens totalmente brancas.

Distribuição de tons

RUMOR # 4: Os histogramas que exibem lacunas significativas em ambos os lados do gráfico devem ser ajustados para distribuir os tons de maneira mais uniforme. Um histograma bem formado é um histograma feliz.

FACTO: A iluminação da vida real não exige que cada cena contenha sombras profundas e destaques brilhantes. Às vezes, as imagens são iluminadas ou escurecidas desnecessariamente, revelando um erro de edição típico de novato. Muitas vezes, esses extremos de suporte de livro estabelecem um clima emocional que seria perdido se as imagens fossem corrigidas em excesso dessa maneira.

Esta cena sombreada discreta contém pouquíssimos tons de realce.

Ajustar a imagem destrói as cores ricas da cena discreta.

Histograma de lacunas

RUMOR # 5: A silhueta do histograma da montanha deve permanecer lisa, não exibindo lacunas ou fissuras no formato da montanha. Essas transições suaves de tons são necessárias para manter o alcance visual total da foto. Lacunas na silhueta do histograma indicam uma interrupção nos tons graduais e resultarão em estágios em faixas ou posterizados. Essas lacunas aparecem porque a imagem JPEG.webp é de apenas 8 bits.

FACTO: Existem apenas 256 barras verticais apresentadas no histograma. Cada barra horizontal representa menos da metade de um por cento (0,4%) da faixa tonal total (100% / 256 = 0,390625%). Mesmo se uma foto contiver uma mudança muito gradual nos tons em uma área ampla (como um céu sem nuvens), seus olhos só perceberão "faixas" se a imagem JPEG.webp tiver sido degradada por funções de salvar repetidas.

As imagens JPEG.webp contêm no máximo 256 níveis (8 bits) de tons entre preto (cor sólida) e branco (sem cor). Depois que os arquivos JPEG.webp forem abertos e salvos várias vezes, o número de níveis de tons pode ser reduzido significativamente e pode ocorrer banda de tons.

Esses dois histogramas parecem bastante diferentes, embora as imagens sejam muito semelhantes. Como você pode ver, as imagens “gappy” raramente interrompem os tons fluidos em uma foto e muitas vezes esclarecem mais detalhes.

Imagens de gama completa

RUMOR # 6: Imagens de 8 bits (256 níveis de tom / cor por escala de cinza / canal RGB) são necessárias para que uma imagem exiba toda a gama de detalhes contidos em uma imagem digital de alta resolução.

FACTO: O olho humano é projetado para focar nos detalhes de uma cena ou imagem. O detalhe é um produto do contraste, e o contraste só é perceptível quando as cores adjacentes apresentam diferenças significativas. Na maior parte, quanto menos cores são exibidas, mais óbvias são as diferenças nessas cores. Isso parece ruim, mas na verdade é bastante benéfico. Isso pode ir contra a lógica popular, mas há uma verdade fundamental a ser reconhecida. A imagem com menos cores (também conhecida como profundidade de bits) é muitas vezes a imagem mais detalhada.

A imagem superior contém 256 níveis de cor por canal RGB; ou até 16.800.000.000 cores. A imagem inferior contém apenas 15 níveis de cor por canal RGB; apenas 3375 cores possíveis. Esta imagem usa menos de 5% dos tons usados ​​na imagem superior. Não viva ou morra com a questão da profundidade da broca. É importante, mas como outras questões na vida, mais não é necessariamente melhor.

Há, é claro, um limite razoável para essa observação de cor reduzida. Poucos níveis de cor perderão as transições suaves entre as cores e, portanto, também perderão detalhes.

Experimente este exercício: abra uma foto completa no Photoshop e duplique a imagem em outra camada. Abra o histograma (janela / histograma). Agora selecione Imagem> Ajustes> Posterizar, digite o número 15 e veja a imagem como uma Visualização. Observe a janela Histograma enquanto visualiza a imagem. O gráfico exibirá apenas 15 colunas verticais em vez de 256, mas a imagem será praticamente a mesma.

O que quero dizer é que "lacunas" em um histograma normalmente suave não indicam necessariamente um desastre visual. Em vez disso, algumas lacunas podem apenas injetar um pouco mais de drama em suas imagens.

Tons de fluxo suave

RUMOR # 7: As capturas digitais devem exibir o maior número de tons possível para preservar os tons contínuos suaves.

FACTO: Embora a natureza forneça um nível extremo de faixa dinâmica e gradação de tons verdadeiramente contínuos, não existem imagens digitais de “tons contínuos”. A palavra “digital” afirma esta afirmação. Praticamente todas as imagens digitais são compostas de pixels quadrados exibindo valores de tons individuais. A percepção do tom contínuo é uma ilusão.

Esses pixels azuis foram capturados do céu da imagem dos Thunderbirds acima. O pedaço de céu aparece como um tom contínuo na imagem original, embora os pixels individuais aumentados variem um pouco em valor. O histograma superior mostra a luminância do canal combinado, enquanto o inferior mostra os valores individuais dos canais RGB. É complicado.

Referência Exaustiva

RUMOR # 8: Um histograma é uma contabilidade sistemática e estatística exaustiva de todas as cores e tons internos de uma imagem, do escuro ao claro (100% - 0%).

FACTO: Cada histograma revela o posicionamento e distribuição relativos de todos os tons e cores, mas, devido ao seu tamanho, há uma séria limitação à sua precisão. Como os histogramas do software de edição são baseados em um gráfico horizontal de apenas 256 pixels de largura, cada representação é, na melhor das hipóteses, uma visão geral básica. Se toda a gama de cores possíveis fosse realmente representada por um único gráfico, o gráfico ocuparia a parede de uma sala de bom tamanho!

Os ajustes tonais superior e inferior foram severos o suficiente para criar lacunas significativas no histograma e alterar a mudança de tons em cada faixa, embora não haja interrupções visíveis na suavidade de cada gradação.

Deixe-me decompor os números. Este gráfico de 256 pixels de largura retrata a faixa de cor potencial de cada imagem usando uma interpolação de 8 bits (nível 256). Isso significa que todas as 16,8 milhões de cores possíveis são representadas em um histograma de 256 pontos horizontais. Os tons mudam os níveis em incrementos de 0,4%. O gráfico exagera significativamente a diferença entre pequenas mudanças no valor tonal.

Os olhos humanos mal percebem uma diferença de meio por cento (0,5%) entre os tons, razão pela qual 256 níveis em uma imagem JPEG.webp fornecem a ilusão de tom contínuo. Isso significa que o histograma usa menos de duas colunas verticais para representar uma única porcentagem de mudança no valor.

As duas manchas inferiores são separadas por apenas 1% no tom, embora seus olhos possam ter problemas para ver a diferença. A banda superior mostra uma mudança gradual entre os dois valores.

O que tudo isso significa? Muito simplesmente, o histograma oferece uma boa estimativa da distribuição geral de tons, mas não pode ser usado para medições precisas. Algumas lacunas no gráfico raramente serão visíveis ao olho humano.

Embrulhar

O histograma é um instrumento valioso destinado a fornecer uma visão geral rápida da composição e do formato tonal das imagens digitais. Nunca teve a intenção de ser uma ferramenta de referência assustadora.

Aprenda a usar o histograma para fornecer feedback interativo conforme você trabalha nas etapas de edição, mas aprecie o gráfico pelas informações que ele fornece; principalmente definindo a distribuição de tons, destaques e sombras.

O que o histograma não mostra é se a imagem requer ajustes internos para revelar detalhes ocultos. Esse é outro tópico completamente.

Empurre os pixels e mantenha o foco.