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直方圖有兩個主要用途，一是在前期指導我們最優化的記錄下原始信息，二是在後期幫助我們重新平衡相片各區域的亮度分佈。今天要為大家講述的，正是直方圖的前期應用，如何參考直方圖拍攝一張曝光合理，而且能最多、最好地記錄下原始信息的照片。1.直方圖是什麼對照片執行去色操作后，你會得到一張黑白圖片，記錄的只是當時環境的亮度分佈：畫面的亮度由兩個因素決定，一是物體本身的亮度，反射陽光的積雪很亮，而深色的絨帽就很暗；二是我們所控制的曝光參數。而直方圖正是一種不受色彩干擾，只顯示畫面明暗分佈信息的，幫助我們合理調整曝光參數的輔助工具。2.直方圖的含義在習慣上，人們把照片的亮度分為0到255，共256個數值。其中0代表純黑色的最暗區域，255表示最亮的純白色，而中間的數字就是不同亮度的灰色。這256個數值，從暗到亮又大致可以歸入黑色-陰影-曝光度-高光-白色5個區域：其中曝光度(中間調)是照片的中間亮度區，這塊區域里影調非常的豐富和細膩，大量細節都在這種適中的亮度下表現了出來；兩邊的陰影和高光分別對應了照片的較暗和較亮區域，雖然他們細節沒有曝光度區域那麼細膩，但是仍然儲存了大量的信息。我們經常說提高陰影，降低高光可以找回照片的細節，就是把這兩部分區域的亮度接近中間調，從而讓和過渡和層次變得細膩起來；最靠外的黑色是照片中最暗的區域，白色是照片中最亮的區域，這些區域里基本沒有任何細節，但黑色和白色區域的像素給照片製造了對比和反差。當我們用橫軸代表0-255的亮度數值，豎軸代表照片中對應亮度的像素數量，這個函數圖像就被稱為亮度直方圖。一般的數碼相機，都可以在拍攝前的顯示屏取景預覽窗口，或者拍攝完成後的照片瀏覽窗口中，設置直方圖的查看選項，可以參考相機的說明書進行設置。說完了直方圖的含義，接下來該說說直方圖的具體應用了。直方圖的作用主要有三個：發現照片中的過曝和欠曝區域；提示環境亮度反差是否超過了相機的寬容度；幫助我們向右曝光。3.1 發現過曝和欠曝區域我們拍攝照片的時候，相機就通過快門曝光，把現場環境的實際亮度映射到了0到255的照片記錄區間上。一張最理想的曝光應該如下圖，直方圖如同正態分佈曲線一樣：在白色和黑色部分有少許的記錄，一些像素分佈在了陰影和高光區域，但更多的像素還是在直方圖中部的中間調範圍。一旦我們曝光參數設置不對，照片就會欠曝或者過曝，體現在直方圖上就是一側有大量空白，另一側卻像素溢出被直方圖的邊緣切斷。一張嚴重過曝的照片直方圖會像下圖這樣，直方圖右側被直接切斷，255的純白亮度值那含有非常多的像素：這意味著天空中紅圈裡亮度很高的部分，由於相機寬容度的原因，只能以純白色的形式記錄在照片里，細節全部丟失了;同時，照片的暗部也沒有多少像素，說明我們並沒有完全利用照片記錄信息的空間。這個時候就需要通過降低曝光補償，縮小光圈，降低ISO，加快快門速度的方式來減小曝光。類似的，一張欠曝的圖片，最右側0值的純黑區域也有大量的像素存在，嚴重欠曝時像素會溢出並被直方圖的邊緣切斷。3.2 提示環境光比是否超過相機寬容度如果直方圖的白色和黑色區域並不是空白，又同時出現過曝和欠曝現象，則意味著環境的光比太大，超過了相機寬容度。這時候，無論你怎麼調整曝光參數，相機都無法記錄所有畫面信息，你需要使用漸變灰濾鏡或者包圍曝光法等手段，來平衡光比。例如，這張馬六甲清真寺的照片，如果想記錄下暗部區域的枯木細節，則亮部的太陽周圍天空全部過曝溢出，一片死白：如果要表現亮部的細節，超出相機寬容度的暗部又全部以0值的死黑色記錄了下來，丟失掉所有的細節：結合直方圖與畫面的實際狀況，我判定環境光的亮度差已經超過了相機寬容度，光調整曝光參數已經無濟於事，必須降低光比。於是我使用包圍曝光法，同時拍下上面的兩張圖片，這樣圖片亮部和暗部被分別記錄在了兩幅圖裡；再在後期環節用蒙板將兩張圖片進行合成，這樣亮暗部信息都被反映在了新的圖像中：3.3 「向右曝光」的最佳標尺相機記錄信息的時候會產生噪點。在較亮區域，因為記錄下的光線多，所以噪點並不明顯。而在較暗區域，相機記錄的光線信號很少，噪點就會一下子突顯出來。特別是如果後期再對暗部提亮，噪點就會更加明顯。這種情況我們稱之為「信噪比」(晶元收到的光線信號與晶元本身噪點數量的比值)太低。為了提高照片的「信噪比」，2003年攝影師 Michael Reichmann提出了「向右曝光」的概念，被專業攝影師廣為推崇。它的大致意思是：在照片亮部不溢出的情況下，讓照片中的像素盡量的記錄在更亮的區域內。也就是直方圖盡量的靠右，讓白色區域總是存在一些像素。普通曝光（左）與向右曝光（右）用通俗地語言說，向右曝光就是在照片不過曝的前提下，把它拍亮些——因為噪點在高亮的照片中很不明顯。只需要在後期環節把這張看起來有些亮的照片調回正常的亮度，你就會發現，它的噪點要比正常曝光的照片少，畫質也更好。我們來看個例子。這是一張「正常曝光」的照片，像素主要是分佈在直方圖的中間，體現晨霧的朦朧。但拍攝的時候，我使用了向右曝光。原圖的直方圖有點「偏右」，我強制讓直方圖最右側部分進入了白色區域：從肉眼上看，這張圖是過曝了；但我從直方圖上可以判斷出它的白色部分並沒有溢出，畫面信息並沒有丟失，後期壓暗就行。從這個例子可以看出，由於人眼對高光比較敏感，很多實際上並沒有過曝的照片，人眼看起來卻是過曝的。而直方圖可以幫助我們準確判斷「看起來過曝」的照片是不是「真的過曝了」，這對我們使用向右曝光技巧十分有幫助。只要你的直方圖最右側沒有堆積大部分像素，基本上可以判定，這並不是那種嚴重到沒法後期挽回細節的過曝。杭州日報大視覺誠意出品！