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笑傲霜雪的博客

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关于我

1961年大工水利系毕业,留校任教,直至1995年退休。主要教授本科生的水力学和研究生的流体力学。搞过科学实验研究和带过研究生。 退休后至2009年,在大工成人教育学院和远程教育学院任教,教授水力学和建筑设备并做成课件。 一生共编写和翻译教材10本,约300万字。其代表作是水力学教程~水力学解题指导及习题集~微机计算水力学和流体力学基础。 如今主要是养老,其次学点电脑和摄影,种点菜园等。

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【转载】如何解读数码相机的直方图  

2015-03-24 08:55:09|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    与传统相机相比,数码相机的一大优势是LCD液晶显示屏,可以即拍即现。我们除了可以用它来取景,用它来查看照片中的人物是否闭着眼睛,是否拍摄到了自己需要的场景,效果是否满意,一旦发现问题即可以删除重拍。不过,数码相机的LCD液晶显示屏一般尺寸较小,像素也比较低,显示效果与实际拍摄效果往往有很大的差异,一旦输入电脑或者输出照片时很容易发现曝光不足或曝光过度的情况,对于追求影像品质的摄影爱好者而言这是无法忍受的。这时,我们需要用到LCD液晶显示屏的另一项功能,那就是“直方图显示功能”。 
    直方图也叫柱状图,它以坐标轴上波形图的形式显示照片的曝光精度,其横轴表示亮度等级,从左侧0(暗色调)到右侧255(亮色调),将照片的亮度等级分为256级,而纵轴则表示每个亮度等级下的像素个数,峰值越高说明该明暗值的像素数量越多,在画面中所占的面积也就越大,将纵轴上这些像数值点连接起来,就形成了连续的直方图波形。通过直方图的横轴和纵轴我们可以理性地判断曝光是否合适,影像的层次是否丰富,是否超出了数码相机的动态范围等等。
    当然,要想使用直方图,首先得学会如何解读“直方图”:
    以一般的正确曝光的要求来看,一幅照片需要有丰富的层次,无论是高光部分还是阴影部分,细节层次越多越好。这样的照片通过直方图来显示时,则从左到右都有曲线分布,同时直方图的两侧不会有像素溢出。典型的直方图形状有以下5种,分别对应不同的曝光状况(由于数码相机与Photoshop的直方图显示方式相仿,故以Photoshop上的直方图显示为例,以便于直观了解):
1. 平滑型—曝光正确
如何解读数码相机的直方图 - yidon - 零栋栋 图1
    正确曝光照片的亮度色调分布应该是比较平均的,表现在直方图上其曲线形状看上起平滑饱满,由左端0位置开始,渐进变化,平滑过渡到右端255这个位置,在各亮度等级上均有像数表现,并且在左端(最暗处)和右端(最亮处)没有溢出现象,保留着各亮度的细节层次。
    如图1所示,图1的直方图中没有断档和溢出,说明这是一幅曝光准确的照片,亮部和暗部都保留了丰富的层次和细节。
如何解读数码相机的直方图 - yidon - 零栋栋 图2
    而图2虽然过渡并不平滑,但亮度和暗部均没有溢出,中间也没有断档,所以也是一幅曝光准确的照片。
2. 右坡型—曝光不足
    曝光不足照片的直方图曲线波形偏重于左侧,多数的像素集中在左侧,波形图的右侧有较明显的下降,并且其右侧到255(最亮处)位置处有一段空白,很少甚至没有像素。这种照片看上去过于暗淡,暗的部位较多,亮调不足,可通过增加曝光补偿、增大光圈或降低快门速度来调整。在用Photoshop进行后期处理时,可以点击“图像→调整→暗调/高光”,拖动“暗调”项滑杆来修正曝光不足。
如何解读数码相机的直方图 - yidon - 零栋栋 图3
    如图3所示,直方图左边暗部看不见末端,且峰值有溢出现象,表明该幅照片的暗部细节没有被数码相机完全记录下来,溢出部分在照片里表现为“死黑”,这些像素的记录值为0,而右边亮部的峰值很低,且所占比例很小,说明这幅照片曝光不足,画面偏暗,需要增加曝光。
3. 左坡型—曝光过度
    过曝照片的直方图与曝光不足照片的直方图刚好相反,像素集中于右侧,而左侧的像素很少,从0(最暗处)到曲线波形的起始处有一段空白,很少甚至没有像素,照片的色调很亮,或有大面积的反光源。拍摄时可通过减少曝光补偿、缩小光圈或提高快门速度来调整曝光设置。在用Photoshop进行后期处理时,可以点击“图像→调整→暗调/高光”,拖动“高光”项滑杆来修正过曝现象。
如何解读数码相机的直方图 - yidon - 零栋栋 图4
    以图4为例,右边亮部的曲线溢出,溢出的部分在照片里表现为“死白”,左边曲线很低,说明画面亮部曝光过度,亮部细节有明显损失。
4. 中凸型—反差过低
    直方图上的像素集中在曲线的中间部位,波形在中间凸起,两边下降,靠近0和255位置没有像素,缺少暗调和亮调,对比度不足,照片看上去模糊、灰蒙蒙。这种直方图很常见,主要时拍摄时天气等环境因素影响造成,比如有雾、沙尘、太阳光太强等,可使用偏震镜等设备加于调节。在用Photoshop进行后期处理时,可以点击“图像→调整→色阶”,将两端黑白场滑杆分别移动到直方图两侧起始点稍稍向里一点的位置,可使照片的影调得到一定的调整。
如何解读数码相机的直方图 - yidon - 零栋栋 图5
    图5的直方图的峰值集中在中间,左边暗部和右边亮部都缺失,说明图片反差过低,在阴雨天或者光线不足的条件下拍摄很容易出现反差过低的情况,这张照片就是在阴天拍摄的。
5. 中凹型—反差过大
    这种照片的直方图曲线波形是两边高、中间凹陷,像素主要集中在左右两侧,中间很少,照片有明显的暗调和亮调部分,但中间中等亮度部分比较缺少,明暗反差大。这种直方图除了特意进行剪影或高反差创作外,主要是没有掌握好测光部位及测光方式,可以将测光点定位在明暗交接部位等方法进行调节。在用Photoshop进行后期处理时,可以点击“图像→调整→暗调/高光”,分别拖动“暗调”和“高光”项的滑杆来修正。
如何解读数码相机的直方图 - yidon - 零栋栋 图6
    从图6的直方图可以看出,两侧峰值都有溢出,说明画面反差过大,亮度和暗部细节都有所损失,拍摄时最好用中灰减光镜减小反差,或者根据需要以亮部或者暗部为基准曝光,以此图为例,刻意突出松树的质感,而忽略云层的细节。尽管直方图上看上去反差过大,但仍达到了笔者想要的结果。
    以上5种形状的直方图是比较典型的直方图,但这并不说明所有照片的直方图都如此,不同照片具有不同形状的直方图,并不是千篇一律的,甚至有些不规则直方图的照片反而正是拍摄者所追求的效果,有些特殊情况,如有些深色背景的照片其直方图也像曝光不足照片一样,曲线偏重于左侧,但曝光是准确的。
    所以,用直方图指导曝光时要根据自己的拍摄需要和想要达到的拍摄效果,完全曝光准确的照片未必是效果最好的照片。
    另外,为了降低后期处理的难度,拍摄时也不能过去偏离自己的曝光要求。拍摄时最好掌握以下两大曝光原则:
首先,当拍摄场景的动态范围超过数码相机的动态范围时,至少要保证直方图亮部或暗部其中一项不溢出,这时最好的办法是用中灰减光镜降低反差,或者也可以根据你的拍摄需要以亮部或暗部为曝光基准,另外也可以将相机架在三脚架上用包围曝光拍摄几张照片,再在后期用Photoshop等图像处理软件叠加,以扩展照片的动态范围。
    其次,“白加黑减”这一曝光法则不仅适用于传统相机,数码相机也同样适用。在画面中亮度或暗部占据很大面积时,要适当增加或减少曝光,至于增加或减少多少曝光量,则根据拍摄场景中所占的比例而定。
总结
    用直方图指导曝光是很实用的方法,当然这要建立在你的拍摄主题之上。要准确应用好直方图来判断曝光准确性,还需要多拍、多实践。
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