Comment et pourquoi utilisez-vous un histogramme d'image?


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Je me rends compte qu'un histogramme d'image est un affichage graphique d'une distribution tonale d'images (c'est-à-dire des sombres horizontaux aux lumières, une distribution de pixels verticale), mais comment l'utilise-t-on vraiment et pourquoi? Je veux dire, ne pouvez-vous pas déterminer tout ce dont vous avez besoin juste en regardant l'image?

Sachez que l'histogramme peut être trompeur, car il montre la date du JPEG traité, pas l'image brute. Il existe des moyens de minimiser cela; peut-être que quelqu'un peut écrire une réponse expliquant comment.
Reid 16.07.2010 03:38
UniWB est une technique pour tirer le meilleur parti de votre histogramme dans l'appareil photo: fr.mungo.pro/photo/4886/…. @ jrista - n'hésitez pas à mettre à jour votre réponse en fonction de cette information si vous pensez que c'est pertinent.
Karel 10.08.2010 08:40
POUR INFO, L'histogramme ajouté par Magic Lantern en tant que superposition aux reflex numériques Canon est dérivé de données brutes, pas JPEG, tout comme les données affichées par ses autres superpositions.
Undistraction 21.11.2015 11:25
Réponses (7):
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Bien qu'il n'y ait peut-être pas de "bonne" réponse à cette question, il y a des réponses "correctes". Un histogramme est un outil puissant, et quand vous comprenez comment l'utiliser efficacement, il peut grandement aider votre photographie.

Comme vous l'avez mentionné, un histogramme est une représentation de la gamme et de la distribution tonales dans une photo. Les mécanismes de base sont en tant que tels:

  1. Un histogramme représente la gamme tonale de gauche à droite, avec des noirs et des nuances à gauche, progressant à travers les tons moyens au milieu, aux reflets à droite.
  2. Le "volume" d'une tonalité donnée est représenté par la hauteur de la ligne verticale qui représente cette tonalité.
    • Une ligne verticale à l'extrémité gauche indique le volume des tons noirs totaux
    • Une ligne verticale à l'extrémité droite indique le volume des tons de surbrillance totaux
    • Une ligne verticale au centre même indique le volume de 18% de tons gris
  3. Les tonalités d'une image sont prises à partir de l'intensité de chaque pixel (la chrominance, ou teinte, est ignorée, et seule la luminosité / luminosité / luminosité est mesurée)
    • Le nombre total de tons dans une image dépend de la profondeur de bits de l'image
    • Une image 8 bpp (24 bits) a un total de 256 tons distincts
    • Une image brute de 12 bpp (36 bits) a un total de 4 096 tons distincts
    • Une image brute de 14 bpp (42 bits) a un total de 16 384 tons distincts
    • Une image brute de 16 bpp (48 bits) a un total de 65 536 tons distincts
    • Une image HDR de 32 bpp (96 bits) est effectivement capable de représenter une plage de tons infinie
  4. Il n'y a pas de limite technique à la hauteur d'un histogramme.
  5. Sauf si vous avez une image à très faible bit, un seul histogramme est généralement incapable de représenter chaque image individuel ton dans une image, de sorte que chaque ligne verticale a tendance à représenter une petite gamme de tons similaires.
  6. Un histogramme de couleur peut représenter une gamme d'informations beaucoup plus grande qu'un histogramme tonal pur dans le même espace.

(En tant que nombre réel (flottant), les valeurs d'une image HDR 32 bpp vont de 1,0 x 10^-37 à 1,0 x 10^38. Dans des nombres plus réels, la gamme tonale du noir, à travers la lumière des étoiles très faible (0.00001), à travers l'éclairage intérieur (1-10), à travers le soleil à l'extérieur (1,000,000), à la luminosité du soleil lui-même (100,000,000) et bien au-delà. Toutes ces valeurs peuvent être représentées dans une seule image HDR.)

Compte tenu de ces faits sur un histogramme, il existe une grande variété d'informations que vous pouvez gleen d'un:

Contraste

Le contraste est la mesure de la différence entre les tons les plus brillants et les plus sombres tons. Plus un histogramme couvre de plage entre ses bords gauche et droit, plus le contraste d'une image est important:

  • Faible contraste:
    Low Contrast

  • Contraste élevé:
    High Contrast

Clé Et Exposition

Clé est la mesure approximative de la luminosité d'une image, avec high-key lumineux, et low-key être plus sombre.

  • Si l'histogramme est regroupé dans les faits saillants, vous avez un high-key image: High Key

  • Si l'histogramme est retroussé les nuances et les ombres, vous avez une low-key image: Low Key

  • Évidemment, si l'histogramme est distribue uniformément, vous obtenez une exposition équilibrée: Balanced Exposure

(Un histogramme remontant le côté droit de l'histogramme indique probablement des faits saillants surexposés. Un histogramme remontant le côté gauche de l'histogramme indique probablement des ombres bloquées par une sous – exposition.)

La Balance Des Blancs

Lors de l'utilisation d'un histogramme coloré, la convergence des pics rouges, verts et bleus est une indication de la balance des blancs. En particulier, le décalage des principaux bleu sommets peut être un indicateur fort de la chaleur ou de la fraîcheur d'une photo:

  • Les pics bleus décalés vers la droite indiquent une image de tonalité plus froide Cool White Balance
  • Les pics bleus décalés vers la gauche indiquent une image de tonalité plus chaude Warm White Balance
  • Les pics bleus à proximité des pics rouges et jaunes indiquent une image légèrement chaude

Dans une image correctement équilibrée en blanc, le bleu est généralement un peu à droite des pics rouges et jaunes.

La Gamme De Tons

L'équilibre et la hauteur des pics de l'histogramme est une indication de la gamme tonale et l'équilibre tonal. Les parties de l'histogramme qui sont très basses (vallées) indiquent un volume très faible pour ces tons. Les parties de l'histogramme qui sont très élevées (pics) indiquent un volume très élevé pour ces tons.

Le Volume De Couleur

Un histogramme coloré de base montrera souvent le gris, le rouge, le bleu et le vert. Un histogramme coloré plus avancé peut également montrer jaune, magenta, cyan.

Les pics colorés sont une indication du volume de ces couleurs primaires données, la position horizontale d'un pic coloré est une indication de la tonalité des couleurs de cette ou de ces primaires particulières.

Gris indique un équilibre des couleurs primaires à ces tons. Les pics de couleur hors primaire (ou lignes de hauteur partielle), tels que le jaune, le magenta et le cyan, indiquent un mélange de deux couleurs primaires à ces tons.


MODIFIER

Comme mentionné par Jordan H., Il y a un truc appelé "exposer à droite" (ou ETTR) qui peut être utile pour vous obtenir les données brutes optimales. Lors de la prise de vue d'une scène, en particulier celles qui ont une large gamme de contraste qui peut être à la frontière, ou peut-être légèrement au-delà, la plage dynamique de 5-6 arrêts d'un appareil photo numérique, capturer suffisamment de gamme tonale dans les ombres peut être difficile.

Cela est dû aux limitations de la plupart des capteurs numériques actuels, et à la façon dont ils sont plus sensibles aux hautes lumières que les ombres. "Exposer à droite", qui est une technique où vous surexposez légèrement vos coups de 1/3 à 1/2 d'arrêt (ce qui, à son tour, décale votre histogramme vers la droite...vers les faits saillants), peut aider à atténuer ces limites.

Exposer à droite peut également aider à atténuer les problèmes de bruit dans les parties les plus sombres de vos images. Il convient de noter que l'exposition à droite nécessite que vous utilisiez le format RAW, car ce n'est qu'avec raw que vous enregistrez suffisamment d'informations pour corriger votre surexposition pendant le post-traitement pour ramener votre image dans la plage normale. L'avantage de cette technique est qu'elle vous permet de capturer des détails qui seraient autrement perdus, sans avoir besoin de recourir à des filtres ND grad ou à d'autres mesures plus extrêmes.

Cette ligne directrice n'est que cela, une ligne directrice. Avec les nouveaux capteurs de caméra, la plage dynamique s'améliore et la capture d'une plus grande plage de contraste dans une scène avec une seule prise de vue est plus facile. Cependant, même si la plage dynamique du capteur numérique s'améliore, il y aura toujours des moments où nous devrons tirer "sur le bord" ou ce qui est possible, et des astuces comme tirer à droite seront toujours utiles.

J'ajouterais "tourner à droite", mais c'est probablement plus proche d'un débat religieux de réponse factuelle.
Jordan H. 16.07.2010 04:29
@ Jordan: C'est un bon point, et il a en fait une base technique qui le justifie. Je vais mettre à jour ma réponse.
jrista 16.07.2010 04:33
Efface les choses. À votre santé!
Nick Bedford 13.08.2010 05:13
Ce post est très utile, mais pourriez-vous être un peu plus explicite? Je suis très débutant, donc plus de détails seraient très appréciés. Les exemples sont toujours appréciés aussi. En particulier, la section sur la clé que je trouve laconique. Aussi, est-ce trop demander de vous demander à vous expliquer pourquoi certaines des choses que vous dites sont vraies? Beaucoup de vous dire je peux voir pour être vrai en regardant des exemples de mes propres photos dans LR et leurs hists, mais je voudrais comprendre techniquement pourquoi ils sont vrais. Merci déjà pour votre réponse, et tolérer ma difficulté. :D +1 :)
BBischof 15.08.2010 21:51
@ BBishof: je vais voir si je peux clarifier les raisons pour lesquelles chaque bit d'information peut être glané à partir d'un histogramme. Il existe une théorie spécifique derrière le fonctionnement d'un histogramme.
jrista 31.08.2010 23:36
La principale raison pour laquelle ETTR est un sujet très débattu est qu'il ne devrait vraiment pas être pratiqué jusqu'à ce que vous ne puissiez pas aller moins sensible. Lorsque vous êtes à ISO 200, exposer à +1 EV ne devrait pas être plus efficace que de tirer à + 0 EV à ISO 100, théoriquement. En pratique, la technologie de la caméra et les caractéristiques de performance ISO jouent un rôle dans l'asymétrie des résultats de cette base théorique.
Nick Bedford 21.02.2012 23:33
@NickBedford: je suis d'accord avec votre prémisse, et la théorie est correcte. Cependant, un simple fait est souvent ignoré par les personnes qui se disputent sur ETTR: il est tout à fait possible que vous ne puissiez pas aller moins sensible lorsque vous êtes à ISO 200, ou ISO 800 ou même ISO 6400, en raison de la vitesse d'obturation et des contraintes d'ouverture. Si vous avez besoin d'une certaine vitesse d'obturation et que vous passez de 800 ISO à 400 ISO, vous ne pouvez pas atteindre cette vitesse d'obturation requise...alors ETTR à ISO 800 est tout à fait valable, théoriquement et dans la pratique.
jrista 22.02.2012 02:53
+ 1 pour expliquer soigneusement les histogrammes, mais en ajoutant quelques photos le rendrait complet, juste mes pensées.
GoodSp33d 3.09.2012 10:38
Je vais voir à propos de l'ajout de quelques exemples d'histogrammes.
jrista 16.09.2012 02:35
Oui, certaines photos illustreraient grandement une réponse déjà bonne.
Regmi 4.03.2013 08:53
J'ai finalement ajouté quelques exemples d'histogrammes. Espérons qu'ils aident.
jrista 2.04.2013 15:40

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Dans la chambre noire à l'ancienne, nous avions un outil appelé le densitomètre. Il a mesuré la densité (la quantité de lumière est bloquée lorsque vous faites passer une lumière) du négatif ou de la diapositive. C'était un appareil volumineux et coûteux, et bien sûr, il a fallu développer le film, donc il n'était pas très pratique pour une utilisation sur le terrain. Mais nous pourrions l'utiliser dans les tests pour déterminer l'exposition optimale et les techniques de développement pour un usage personnel.

Les photographes de films sont principalement préoccupés par un manque de densité. Trop de densité peut être brûlée (appliquer une intensité et/ou une durée de lumière plus élevées à une zone locale) pour récupérer les détails dans l'impression. Un manque de densité (ombres avec nègres, hautes lumières avec diapositives) ne peut pas être corrigé, car cela signifie que les détails/informations ne sont pas là pour récupérer.

Les photographes numériques doivent être concernés aux deux extrémités. Lorsque la plage tonale dépasse les bords de l'échelle de l'histogramme, cela signifie qu'il n'y a rien dans ces zones sauf le blanc ou le noir. Vous pouvez éclaircir ou assombrir, mais vous ne faites que des tons gris solides sans aucune récupération de détail possible. J'utilise l'affichage de l'histogramme comme un champ de densitomètre. Il me montre si j'ai des zones de ma photo où les détails ne seront pas récupérables, peu importe les astuces Photoshop que je connais. Parce que j'utilise ETTR (exposer à droite), Je ne m'attends pas à ce que mes fichiers sortent de l'appareil photo ressemblant à la photo finie, pas plus que je ne m'attendais à ce que mes négatifs ressemblent à mes photos finies. L'histogramme m'aide à évaluer l'exposition même si ce qui est sur L'écran LCD ne semble pas tout à fait juste.

Comme cela a été mentionné dans les commentaires, l'affichage de l'histogramme est créé à partir d'un jpeg traité selon les paramètres du logiciel de l'appareil photo même si vous photographiez en raw. Raw est comme un film exposé mais non développé. Il y a une image potentielle là-bas, mais nous ne pouvons pas la voir tant qu'elle n'est pas traitée. Les données brutes doivent être traitées pour qu'un histogramme soit généré. Je garde mes caméras réglées sur les paramètres de traitement internes les plus neutres disponibles afin d'obtenir un histogramme plus précis. Ce n'est toujours pas la même chose que l'histogramme que je verrai dans Adobe Camera Raw lorsque j'y ouvrirai les fichiers. Le traitement standard par défaut dans l'appareil photo, parmi d'autres "styles D'image" ou tout ce que votre marque les appelle, est souvent un contraste plus élevé et une saturation plus élevée. Ces deux éléments peuvent entraîner un histogramme d'un jpeg intégré à l'appareil photo pour afficher l'histogramme tombant du côté des faits saillants (côté droit), lorsque ce n'est pas le cas avec les données brutes réelles, et l'image potentielle si elle est traitée avec d'autres logiciels ou techniques. Seule la pratique et l'expérience vous apprendront comment interpréter l'histogramme pour vos techniques de traitement, et combien de clignotements vous pouvez ignorer.

J'aime beaucoup les aspects pratiques et historiques de votre message. J'aime particulièrement et je suis d'accord avec le fait que lors de la prise de vue RAW, vous devez comprendre à quel point votre image réelle sera proche de l'histogramme de prévisualisation de l'appareil photo, cela prend un certain temps et peut varier en fonction de la scène.
Kendall Helmstetter Gelner 22.02.2012 17:27

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Pour ajouter à l'excellente réponse de jrista, un histogramme est envoyé par Dieu dans des situations lumineuses où votre écran LCD est très difficile à lire (par exemple: à midi dans un champ de neige, par exemple).

Il est également très utile dans la condition opposée: si vous photographiez depuis longtemps en basse lumière, vos yeux sont habitués à la faible lumière et passent en mode sensible à hiper. Les images de l'écran LCD apparaîtront trop lumineuses pour l'œil sensible, mais l'histogramme vous indiquera plus près de la vérité réelle si votre exposition est correcte. Il vous permet également d'économiser si quelqu'un a joué avec le réglage de la luminosité de votre écran LCD.
Jahaziel 21.10.2014 21:50

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Je ne suis pas un photographe technique et je n'ai jamais beaucoup utilisé les histogrammes que je vois depuis 5 ou 6 ans, jusqu'à cet été. Je suis allé en Israël en famille cet été, et comme le but du groupe était de voir beaucoup de sites, pas d'être dans divers endroits avec un éclairage photographique idéal, j'ai pris beaucoup de photos au soleil de midi. Pour rendre les choses plus difficiles, de nombreux sites historiques en Israël se composent de ruines construites en pierre de couleur claire. Pierre de couleur claire, soleil de midi: vous obtenez l'image (ou non, selon le cas).

Il a fallu beaucoup de post-traitement pour que les images ressemblent à tout ce que j'étais prêt à montrer à qui que ce soit, et en jouant avec les différents paramètres de contraste et de lumière dans Picassa, j'ai remarqué qu'au moment où j'ai obtenu la photo où je la voulais, j'avais apporté certains changements à l'histogramme: Je l'avais étalé d'être groupé vers la droite pour étaler cette courbe sur toute la gamme, et puis le paysage était plutôt bon. Alternativement, quand je photographiais des gens dans le contexte des Roches Blanches, la façon de faire sortir ces clichés était de prendre la bosse sur le côté gauche et de l'étaler sur toute la zone (surexposer l'arrière-plan, mais obtenir un bon contraste sur les visages). Au cours de traitement d'environ 1000 photos, j'ai commencé à comprendre l'histogramme et comment l'utiliser comme un outil, même dans des situations extrêmes.

Je sais que je ne suis pas aussi compétent techniquement que beaucoup d'entre vous, mais c'est ainsi que j'ai, en tant qu'amateur, pris connaissance de l'histogramme.

+1 Pour l'expérimentation et l'exploration. Malgré les aspects techniques qui animent un histogramme, il existe un sens instinctif fondamental qu'un photographe devrait avoir lors de la révision de son histogramme. Comprendre quels sont vos objectifs et comment l'histogramme reflète ces objectifs est quelque chose que vous avez juste à apprendre par l'expérimentation et l'exploration.
jrista 3.08.2010 22:16

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La chose de base pour laquelle je l'utilise est de dire en un coup d'œil s'il y a assez de lumière. Si l'histogramme est tout à gauche, il est trop sombre et au mieux, vous devrez faire quelques réglages de post-traitement pour obtenir une photo utilisable. Si tout est à droite, il sera probablement lavé.

Notez que vous pouvez récupérer quelque peu de ces deux dans le post-traitement, mais vous aurez presque certainement perdu certains détails.


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Lorsque vous regardez une image, il peut être difficile de dire exactement à quel point les ombres et les hautes lumières remplissent la plage, surtout si vous regardez l'image sur l'écran de l'appareil photo. L'histogramme vous donne une mesure exacte de la façon dont l'image est exposée.


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Un histogramme est utile dans deux domaines généraux:

  • Lorsque vous prenez une photo, on peut l'utiliser pour jugez l'exposition et la plage dynamique.
  • Lors de l'évaluation d'une photo traitée, on peut l'utiliser pour aide à déduire certaines informations sur les techniques de post-traitement courantes.

Tout d'abord, rapide arrière-plan: histogramme est un type de graphique à barres où, pour un ensemble de données, des valeurs similaires sont regroupés dans des "bacs". Chaque bin obtient une colonne dans le graphique, et la hauteur de ce graphique représente le nombre d'échantillons distincts dans ce bac. En dehors de la photographie, il est souvent utilisé pour représenter graphiquement l'occurrence de quelque chose par la tranche d'âge des personnes auxquelles quelque chose arrive.

Un "histogramme d'image" devrait probablement être appelé un tonale de l'histogramme ou un histogramme de tonalité d'image, en raison de toutes les façons possibles de regrouper les aspects d'une photo, c'est ce que nous entendons généralement avec ce terme: un histogramme où les bacs représentent différents niveaux de luminosité. Commodément, l'acte de numériser du monde analogique à une image JPEG 8 bits être "binning" - la gamme infinie et continue de l'obscurité à la lumière est divisée en 256 valeurs numériques. Donc, habituellement, les histogrammes d'image montrent juste cela.

Lorsque Vous Prenez Des Photos

Cela s'avère être un moyen rapide très utile de juger de l'exposition — si l'histogramme a beaucoup de valeurs encombrées contre le côté gauche (inférieur), vous êtes probablement sous — exposé (au point de ne pas enregistrer les données qui seraient hors du graphique) et si les valeurs sont encombrées contre la droite, vous êtes probablement surexposant (et la même chose à propos de ne pas enregistrer toutes les informations-nous appelons ce cas "soufflé").

Il est également utile pour juger du contraste, c'est-à-dire de la gamme globale allant des sombres aux brillants, à ne pas confondre avec microcontrast. Si l'histogramme s'étend d'un bord à l'autre, vous avez contraste élevé (et ont probablement une scène qui a high dynamic range). Si l'histogramme est regroupé et n'atteint aucun bord, vous avez un le faible contraste de l' (et ont capturé toute la plage dynamique de la scène).

Lors De L'Évaluation D'Images Existantes

Un histogramme de tonalité d'image est également super utile dans le post-traitement de rétro-ingénierie. Voir ces exemples de cette question et cette question:

first example

second example

Dans les deux cas, nous pouvons voir qu'il n'y a pas grand-chose dans les noirs extrêmes, mais dans le premier cas, il semble que l'image ait été intentionnellement exposée (ou traitée d'une manière qui imite cela), tandis que dans le second, il est clair que le point noir (le noir le plus sombre de l'image) a été intentionnellement beaucoup de teintes très sombres (ce qui donne un aspect contrasté magazine-print).

Pour en savoir plus sur les histogrammes d'image (ton) et leur relation avec l'apparence de l'image, voir: Comment histogramme forme d'affecter l'esthétique d'une image?.

Au Sujet De La Couleur

Il existe une variante de cela qui est également courante en photographie: l'histogramme RVB. Cela fait la même chose, mais affiche chaque canal séparément-soit sous forme de trois graphiques séparés côte à côte, soit en se chevauchant dans un graphique un peu déroutant et difficile à lire:

this is from the umbrella example

Parce que ces canaux sont un artefact de la façon dont les images numériques sont enregistrées et stockées et pas particulièrement bien liés à la perception humaine de la couleur, cela est utile comme outil technique pour vous assurer que vous ne soufflez pas un canal spécifique. (Voir cet excellent exemple: Les images d'une fleur violet foncé apparaissent bleu clair. Est-ce un problème de lentille ou de technique?). Ce n'est pas particulièrement utile pour penser aux couleurs réelles dans une composition, et pour cette raison, bien que vous voyiez parfois cela appelé un "histogramme de couleur", je pense qu'il vaut mieux réserver cela aux histogrammes qui bin couleur d'une manière différente. Voir Comment interpréter les couleurs individuelles sur l'histogramme RVB? pour une discussion à ce sujet, y compris un teinte histogramme, qui divise les couleurs par cette dimension plutôt que par valeur. Pour les exemples d'images ci-dessus, ceux-ci ressemblent à:

hue histogram for umbrella

hue histogram for model with head cut off

Ce n'est pas utile du tout pour l'exposition, mais peut être utile pour réfléchir à la couleur et à la composition. Voir La couleur et les tons de ce paysage marin sont-ils fins? pour une partie de cela dans la pratique, ainsi que d'autres façons de visualiser le ton et la couleur dans une photographie.


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