هیستوگرام چیست و چه کاربردی دارد؟
شاید مفیدترین ابزار در عکاسی دیجیتال هیستوگرام باشد. با این وجود شاید چیزی باشد که کمترین اطلاع در مورد آن وجود دارد. در این مقاله سعی می‌کنیم که توضیح دهیم که هیستوگرام چه چیزی به عکاس نشان می‌دهد و چگونه باید از این اطلاعات استفاده نمود.
مفهوم عمومی هیستوگرام در عکاسی
هیستوگرام یک نمودار است که به صورت گرافیکی نشان می‌دهد، میزان روشنایی طیف های نور صحنه، در چه محدوده‌ای از سیاه (صفر درصد روشنایی) تا سفید (۱۰۰ درصد روشنایی) واقع شده‌اند. همانطور که در عکس بالا می‌بینید، تاریک‌ترین بخش هیستوگرام در سمت چپ و روشن‌ترین آن در سمت راست قرار دارند. در میانه این نمودار، سایه‌ها، هایلایتها و طیف‌های میانی را می‌بینید. در واقع روشنایی هر پیکسل با عددی بین صفر و ۲۵۵ نمایش داده می‌شود. عدد صفر برای تاریک‌ترین و ۲۵۵ برای روشن‌ترین به کار می‌رود. محور عمودی این نمودار نشان می‌دهد چه مقدار از تصویر در هر سطح از روشنایی قرار دارد. این نمودار وابسته به میزان نوردهی است، اما از عواملی مانند منحنی رنگ و تنظیمات دیگر نیز متاثر است.
بعضی از دوربین‌های دیجیتال توانایی نمایش هیستوگرام را بصورت مستقیم (قبل از گرفتن عکس) و یا در بیشتر موارد بعد از گرفتن عکس دارند. در بیشتر این دوربین‌ها هیستوگرام روی صفحه نمایش پشت دوربین نشان داده می‌شود و بیشتر آنها را میتوان به گونه‌ای برنامه‌ریزی نمود که هیستوگرام را بلافاصله بعد از گرفتن هر عکس و یا هنگام مرور عکسها نشان دهند. در مورد دوربین‌هایی که هیستوگرام عکس را نشان نمی‌دهند، باید عکسها را به کامپیوتر منتقل نمود و هیستوگرام عکس را با نرم‌افزارهای ویرایش تصویر مانند فتوشاپ بررسی نمود.
نمودار هیستوگرام چیست؟
نمودار هیستوگرام دارای ۲ محور است. محور افقی معرف روشنایی عکس از سیاه خالص، سایه‌ها تا هایلایتها و سفید خالص. ارتفاع نمودار در هر بخش نشان‌دهنده تعداد پیکسل‌ها یا فراوانی آن مقادیر روشنایی است (سیاه، سایه، میدتون، های‌لایت و سفید).
سیاه در سمت چپ نمودار و سفید در سمت راست قرار دارد. بین این دو هم شامل تمام طیف خاکستری هست. در یک عکس استاندارد ۸ بیت، 256 درجه اندازه گیری روشنایی داریم. ۰ بیانگر سیاه خالص و ۲۵۵ سفید خالص هست. پس محور افقی به ۲۵۶ بخش تقسیم میشه. هر پیکسل داخل عکس به یکی از این ۲۵۶ مقدار مرتبط هست. محور عمودی بیانگر تعداد پیکسلهای دارای اون مقدار روشناییه و نمودار هیستوگرام از بهم پیوستن این ۲۵۶ مقدار تشکیل میشه.
هیستوگرام یک عکس با نوردهی متعادل، معمولاً بیشترین ارتفاع را در مرکز دارد و هر چه به سمت چپ (سایه‌ها و سیاه) و سمت راست (هایلایتها و سفید) نزدیک می‌شویم، ارتفاع نمودار کمتر شده و به صفر می‌رسد. اگه در لبه‌های انتهایی سمت چپ و راست، نمودار ارتفاع داشته باشد میتوان گفت که عکس در بخش‌هایی بیشتر یا کمتر از حد نوردهی (آندر اکسپوز مربوط به لبه سمت چپ یا اور اکسپوز، مربوط به لبه سمت راست) شده است.
هیستوگرام و طیف های رنگ
هیستوگرام معمولا اطلاعات مربوط به سه رنگ اصلی قرمز، سبز و آبی که به عنوان هیستوگرام RGB شناخته می‌شوند، را نمایش می‌دهد. همانند آنچه در بالا می‌بینید نمودارهای مختلفی را می‌بینید که هریک رنگ متفاوتی دارند. سه عدد از این نمودارها نشان دهنده قرمز، سبز و آبی بوده و نمودار خاکستری نشان دهنده کانالی است که این سه رنگ با یکدیگر همپوشانی دارند. نمودار زرد (همپوشانی رنگ قرمز و سبز)، Cyan (همپوشانی رنگ سبز و آبی) و Magenta (همپوشانی رنگ قرمز و آبی) را نشان می‌دهد.
هیستوگرام و نوردهی
برخی از عکاسان با ارزیابی این نمودار عکس خود را از نظر نوردهی ارزیابی می‌کنند. معمولا هیستوگرامی خوب است که بیشتر طیف‌های نور در وسط آن قرار داشته باشند و طیف‌های کمی در بخش کناری و لبه هیستوگرام قرار بگیرد. هیستوگرامی بد است که بیشتر طیف‌های نوری در لبه‌ها قرار گرفته باشند. در واقع هنگامی که طیف‌ها در لبه‌های هیستوگرام قرار گرفته باشند، به معنی عکسی تاریک یا underexposure که سایه‌ها کلیپ شده‌اند یا عکسی بسیار روشن یا overexposure که هایلایتها کلیپ شده‌اند؛ به دست خواهید آمد. حتی ممکن است در یک عکس هم سایه‌ها و هایلایتها هم زمان کلیپ شوند. اگر با این رویکرد موافق باشیم، هیستوگرامی که در ابتدای این متن قرار داده شده است نشان دهنده عکسی است که کمی تاریک است (زیرا نمودار طیف‌ها به سمت چپ شیفت پیدا کرده است).