Com funcionen els histogrames

Quan l'histograma rep una imatge actualitzada d'un dels monitors, cadascun d'aquests píxels consisteix en un component vermell, verd i blau. Cada un d'aquests valors es troba dins d'un interval entre 0 i 255, que són els nombres que es poden representar amb un byte. 0 significa que el component no està brillant en absolut (és a dir, és negre), 255 significa que està brillant el més potent possible.

L'histograma només és estadística: mostra amb quina freqüència es produeix un component d'una certa brillantor. Així que el que fa l'histograma realment és bastant senzill:

1. Pren el primer píxel

2. Mira el valor vermell (= x) del píxel. Augmenta l'alçada de la barra a la posició x de l'histograma per 1. Exemple: si el valor vermell és 0, augmenta l'alçada de la barra a la posició 0 (és a dir, a l'extrem esquerre) de l'histograma en 1. Si és 42, incrementa la barra 42 en 1. I així successivament.

3. Repeteix el pas anterior amb el verd i el blau.

4. Mira el vermell (R), el verd (G) i el blau (B) junts i calcula el valor de la Luma. La luma és la luminància percebuda d'aquest píxel. Vegeu més endavant com es calcula.

5. Repeteix aquests passos per a tots els altres píxels de la imatge.

Què mostra l'histograma

L'histograma només mostra la distribució de la luminància dels components seleccionats, ni més ni menys. També quan es miren els canals RGB per separat, en comptes de només el component calculat de la luma, no es poden endevinar els colors de la imatge. Doneu una ullada a aquestes dues imatges:

Histograma d'una imatge senzilla de degradat d'escala de grisos

Histograma d'una imatge senzilla de degradat de color

Exactament el mateix histograma. Colors totalment diferents. El que podeu fer és endevinar el to del color; vegeu més endavant. Però, quin és l'histograma bo per ara?

Per a respondre aquesta pregunta, és millor remetre't a aquest article de Cambridge in Colour: Understanding Camera Histograms: Tones and Contrast i la segona part Camera Histograms: Luminosity & Color. Tot i que està escrit per a càmeres fotogràfiques digitals, exactament el mateix s'aplica a les càmeres de vídeo digitals. Tots dos articles són fàcils de llegir i entendre i també poden ser d'interès per als usuaris experimentats.

Exemple 1: llum d'espelma

Exemple d'histograma amb una llum d'espelma

Dues coses especials sobre aquest histograma.

• La majoria dels píxels són foscos, segons el component de la luma (blanc). Tot i que no hi ha cap negre total: tingueu en compte que el component de la luma mostra «min: 8». No obstant això, el component blau arriba a 0. Això significa que els píxels més foscos encara són lleugerament taronja i encara no han perdut tota la informació de color.

• Hi ha força retallats. Molts valors del vermell es mantenen a la dreta, a 255. Tenir un pic a 255 normalment significa que hem perdut informació perquè algunes regions eren massa brillants per al sensor de la càmera amb la configuració de sensibilitat actual. Això podria haver-se resolt baixant la sensibilitat, però llavors el llibre i gairebé tota la resta seria negre. En aquest cas, les espelmes causen la retallada. (No és gaire dolent aquí, perquè el detall perdut no és important per a la imatge.)

Els components RGB també mostren molt bé que les ombres no són de color gris neutre sinó de color taronja, en cas contrari els munts de color de l'esquerra, com en l'histograma de degradat de dalt, tindrien el seu centre a la mateixa posició. Aquí no hi ha gaire a corregir, el que es podria fer és elevar les ombres amb un efecte de Corbes, però és una qüestió de gust i d'estat d'ànim de la pel·lícula final.

Histograma abans i després d'aplicar alguna correcció de color amb l'efecte Corbes

Exemple 2: ABC subexposat

Exemple d'histograma amb una imatge subexposada

Observem immediatament dues coses:

• Els pics RGB estan a la mateixa posició, prop del mig. La paret blanca és la part més brillant, de manera que aquests pics són de la paret blanca. Com que no es desplacen, el balanç de blancs hauria d'estar bé (la imatge ho confirma). Tingueu en compte que l'histograma no és molt precís per al balanç de blancs. Més endavant presentarem un electroscopi molt més precís.

• La imatge és massa fosca. El component més brillant, el vermell, només arriba a un valor de 170. La paret blanca de fet és grisa.

Vigilar l'exposició correcta és la força de l'histograma! L'exposició també es pot corregir amb Corbes, però aquesta vegada utilitzarà l'efecte Nivells.

Histograma abans i després d'aplicar l'efecte Nivells per a corregir l'exposició

Hem baixat el balanç de blancs d'entrada del canal de luma fins que un dels components RGB ha arribat a 255. Abaixar encara més el balanç de blancs d'entrada provocaria la retallada a la paret i a la pèrdua d'informació de la imatge. (Que podria ser desitjat en determinades circumstàncies!)

Aquest procés s'anomena estirament de l'interval tonal.

Opcions dels histogrames

L'histograma es pot ajustar de la manera següent:

• Components: es poden activar individualment. Per exemple, és possible que només vulgueu veure el component luma, o que vulgueu ocultar la pantalla Sum.

  • Y o Luma és l'histograma més conegut. Totes les càmeres digitals el mostren, el digiKam, el GIMP, etc. el coneixen. Vegeu a continuació com es calcula.

  • Sum és bàsicament una visió ràpida dels canals RGB individuals. Si es mostra com a valor mínim, per exemple 5, s'ha de saber que cap dels components RGB és inferior a 5.

  • R / G / B mostra l'histograma per als canals individuals.

• Sense escalar (menú contextual): no escala l'amplada de l'histograma (tret que la mida del giny sigui més petita). Només és bo si el voleu tenir amb una amplada de 256 px.

• Mode de luma (menú contextual): aquesta opció defineix com es calcula el valor de la luma d'un píxel. Hi ha dues opcions disponibles:

  • Rec. 601 empra la fórmula Y' = 0,299 R' + 0,587 G' + 0,114 B'

  • Rec. 709 empra Y' = 0,2126 R' + 0,7152 G' + 0,0722 B'

La majoria de les vegades voldreu utilitzar la rec. 709 que s'usa majoritàriament en vídeo digital avui en dia.

Resum

L'histograma és una gran eina per a la correcció de l'exposició, juntament amb els efectes de corbes i de nivells. Ajuda a evitar la retallada (àrees cremades) i els negres aixafats (el contrari) en aplicar efectes.

Notes

Fonts

• Histogram-bw.png

• Histogram-col.png

• abc-underexposed.avi (26 MB; 720/24p)

• candlelight.avi (14 MB; 720/24p)

El text original va ser enviat per Simon A. Eugster (Granjow) el dilluns, 30/08/2010 - 23:10 al blog kdenlive.org, ja desaparegut. Per a aquesta documentació s'ha extret de web.archive.org i s'ha actualitzat i adaptat per a concordar amb l'estil general.