هیستوگرام چیست و به چه دردی میخورد !

اگر عکاس باشید یا فیلمبردار فرقی نمیکند ! مهمترین موضوع در ثبت تصاویر نور است و هیستوگرام ، این نمودار کارآمد و دوست داشتنی ، تمام چیزی ست که ما در اختیار داریم تا میزان نور دهی را تشخیص دهیم و انصافا هم هیستوگرام همه ی مشکل ما را برطرف میکند . این خیلی مهم است که به عنوان یک حرفه ای ، از هیستوگرام استفاده کنید و به آن مسلط باشید . من قصد دارم آموزشی کوتاه در این باره برایتان ارائه کنم .

اگر تا به حال فکر میکردید هیستوگرام یک موجود عحیب و غریب و پیچیده و مبهم است ، باید بدانید کاملا در گمراهی آشکار بوده اید ! چیزی مهم تر و ساده تر از هیستوگرام در تصویر برداری نداریم . این نمودار برای تشخیص روشنی و تاریکی تصویر مورد استفاده قرار میگیرد . حتما تا به حال بارها و بارها شده که تصویری که گرفته اید چه عکس و چه فیلم ، به اصطلاح دارای نواحی Under Exposed (جاهایی از تصویر که آن قدر تاریک اند که جزییات آنها در تصویر ثبت نمی شود) و Over Exposed (جاهایی از تصویر که آن قدر روشن اند که جزییات آنها ثبت نمی شوند) بوده است . شاید با خود میگویید خب به صورت RAW تصویر برداری میکنم تا مشکلی پیش نیاید ! اما نکته ی مهم اینجاست که نواحی Under Exposed و Over Exposed حتی در فرمت RAW نیز قابل اصلاح نیستند . چون اصلا سنسور دوربین نتوانسته اطلاعاتی از نواحی به اصلاح Over و Under را ثبت کند .

یکی از فواید هیستوگرام حل مشکل Over/Under Exposed است . 

نمودار هیستوگرام که در بسیاری از دوربین ها و نرم افزار های تدوین نیز وجود دارد ، نمایش دهنده ی تعداد پیکسل های تاریک و روشن در هر فریم تصویر است . قاعده ی نمودار مشخص کننده روشنایی و ارتفاع نمودار مشخص کننده ی تعداد پیکسل است .

این نمودار مشخص میکند که تصویری که مربوط به این هیستوگرام است

 هیچ محدوده Over/Under Exposed ای ندارد

در این هیستوگرام ، به جای روشنایی کلی تصویر ، روشنایی هر کانال رنگ به صورت مجزا نمایش داده شده .

یعنی ابتدا مقدار RGB هر پیکسل محاسبه میشود و سپس هر کانال رنگی به صورت تفکیک شده نمایش داده میشود .

 این نوع نمایش هیستوگرام علاوه بر کمک به فهمیدن نواحی تاریک و روشن تصویر ، 

به ما کمک میکند تا بفهمیم چه رنگ هایی در تصویر ما تاریک تر یا روشن تر افتاده اند .

در نمودار هیستوگرام RGB بالا ، اگر دقت کنید متوجه میشوید که در گوشه ی پایین سمت چپ نمودار ، یک ستون قرمز رنگ وجود دارد . این بیان گر این است که عکسی مربوط به این هیستوگرام ، دارای ناحیه Under Exposed است .

برخی دوربین های حرفه ای امکان نمایش هیستوگرام را درون خود دوربین دارند . برای نمونه تصویر زیر مربوط به دوربین Canon 6D است .

نمایش هیستوگرام در خود دوربین امکانی فوق العاده است که در دوربین های حرفه ای و نیمه حرفه ای وجود دارد 

علاوه براین با استفاده از هیستوگرام میتوان فهمید که تصویر ما دارای چه میزان روشنی ای است . 

همانطور که مشاهده میکنید ، هرچه تصویر روشن تر باشد ، هیستوگرام متمایل به سمت راست

 و هرچه تصویر تاریک تر باشد هیستوگرام متمایل به سمت چپ است .

 ستون های چسبیده به لبه های چپ و راست نمودار نشان دهنده ای این است که

قسمت هایی در تصویر روشن Over Exposed و قسمت هایی هم در تصویر تاریک Under Exposed شده اند .

اگر هیستوگرام خیلی به سمت چپ یا راست متمایل شود ، باید مراقب پیکسل های Over/Under Exposed باشیم

همان طور که در هیستوگرام مشاهده میکنید ، تعداد زیادی از پیکسل ها از مرز روشنایی سمت راست نمودار عبود کرده اند .

 یعنی بخش هایی از تصویر Over Exposed است . بخش های آسمان و ابرهای پشت پرچم همه گی بیش از حد نور دهی دارند

و سنسور توانانیی ذخیره سازی جزییات را در این نواحی نداشته .

اگر دقت کنید متوجه میشوید که در هیستوگرام تصویر پرچم امام حسین علیه السلام ، تنها کانال آبی از مرز سمت راست هیستوگرام عبور کرده . یعنی رنگ آبی روشن ترین رنگ تصویر است و به عبارت دیگر اگر به نواحی روشن تصویر نگاه کنیم ، تم رنگی آبی را مشاهده خواهیم کرد . در عکس هم دقیقا همین طور است . روشن ترین بخش عکس آسمان آبی ست که رنگ آن آبی روشن است . اگر دقت کنید متوجه میشوید که جزییات خاصی از آسمان ثبت نشده و ابر های پشت پرچم خیلی صاف و سفید یک دست به نظر میرسند و عمقی ندارند . 

هرچند باید حواسمان به نواحی Under/Over Exposed باشد ، اما من مجبور بودم عکس را با این نور دهی بگیرم . چرا که اگر نوردهی را کم میکردم تا آسمان هم با جزییات بیفتد ، آن وقت دیگر پرچم Under Exposed میشد و اصلا سوژه در این عکس پرچم است .

باید هواسمان باشد که هر سنسور ، ویژگی منحصر به خود را در دریافت و پردازش نور دارد و هیچ سنسوری نمیتواند محدوده وسیعی از سایه ها و روشن ها را مانند چشم انسان به صورت یکپارچه نمایش دهد . اینکه در یک وضعیت مشخص نوردهی ، تا چه بازه ای از سایه ها و روشن ها توسط سنسور ثبت میشوند و از چه میزان سایه و روشنی به بعد دیگر سنسور توانایی ثبت جزییات را ندارد ، به ویژگی ای به نام Dynamic Range یا محدوده ی نور پذیری ، مربوط است . در آینده انشا الله درباره ی این ویژگی کلیدی سنسور ها صحبت خواهم کرد .