Fotografie a grafika - Vlastimil Modr

5. Co je histogram na digitálním fotoaparátu

... aneb jak číst a porozumět histogramu ...

V předchozím díle jsme se věnovali technickému zvládnutí fotoaparátu. Možná již dokážete vytvořit technicky dobré snímky, ale možná je některý snímek příliš tmavý nebo světlý. Abychom dokázali posoudit snímek ještě na scéně a nikoliv až doma u počítače, je dobré podívat se na histogram snímku ještě v našem digitálním fotoaparátu. Řekneme si také, co je dynamický rozsah a jak s histogramem souvisí.

Histogram není žádný všelék ani jej neberte jako nějaké dogma, ale pokud histogramu porozumíte, dokáže Vám jasně ukázat hrubé chyby, kterých jste se během expozice dopustili.

Trocha teorie o histogramu

Každý zřejmě ví, že zaznamenaný obraz se skládá ze tří barevných kanálů a proto existují tři RGB histogramy pro tři kanály (červený, zelený a modrý), digitální fotoaparáty vyšší třídy je umějí zobrazit. To by bylo ale pro běžnou praxi příliš složité a proto digitální fotoaparáty běžně zobrazují pouze jeden histogram, tzv. jasový histogram.

Jasový histogram - vznikne tak, že se sečtou všechny tři histogramy v poměru, který respektuje lidskou citlivost na vnímání barev (zelená 59%, červená 30% a modrá 11%). Výsledný jasový histogram nás tedy bude zajímat, budeme ho dále nazývat pouze histogram a v následujících řádcích se mu podíváme na zoubek.

Co je to histogram?

Mnozí z Vás jej používají při úpravách snímků ve svém editačním programu, někteří z Vás jej v onom programu vidí, ale nezajímá je, a někteří fotografovové jej používají ke kontrole snímků ještě ve svém digitálním fotoaparátu. Ano, řeč je o histogramu - ale co to je histogram?
 
Histogram je graf, který nám ukazuje rozložení a výskyt jasů a stínů na fotografii. Na vodorovné ose jsou zobrazeny odstíny jasu od černé až po bílou (stupnice má 256) a na svislé ose je pak zobrazena úroveň těchto pixelů.

Na ilustračním obrázku byl dynamický rozsah senzoru překročen.

Jinými slovy:

 - vodorovná osa - její délka je 256 odstínů a na délce osy se tedy může zobrazit 256 sloupců. Na ose zcela vlevo je zcela černá barva, směrem vpravo se pak zobrazují nejtmavší pixely, pokračují stále vyšší jasy až po pravý krajní okraj, kde je zobrazena čistě bílá.

- svislá osa - na svislé ose je zobrazen výskyt každého odstínu. Čím je sloupeček vyšší, tím větší výskyt tohoto odstínu je na snímku zastoupen.

Pokud dáme dohromady vodorovnou a svislou osu, výsledkem bude graf - histogram. A protože je sloupečků v histogramu mnoho (histogram je jemný), jednotlivé sloupečky nerozeznáme a celkově se jeví jako graf, který někdy není ani moc zubatý.

Jak histogram ve fotoaparátu zobrazit?

Předem je nutné upozornit na fakt, že Váš digitální fotoaparát nemusí histogram zobrazovat, obvykle tuto možnost nabízejí pouze kvalitní přístroje. Ale je možné, že na Vašem fotoaparátu histogram zobrazit lze, pouze o tom nevíte. Jistotu získáte samozřejmě v návodu k obsluze, ale histogram obvykle zobrazíte stisknutím křížového voliče směrem nahoru nebo dolů, tzn. stejným voličem, kterým (doprava a doleva) přepínáte zobrazení dalšího snímku.

Výchozí nastavení je většinou zobrazení snímku na celé ploše displeje fotoaparátu. Opakovaným stiskem křížového voliče směrem nahoru nebo dolů můžete vybrat další způsoby zobrazení obrázku a informací o něm, například zobrazení histogramu a informace o expozici, zobrazení zastoupení kanálů barev, zobrazení podexponovaných či přeexponovaných oblastí apod.

Na ilustračním obrázku je na digitálním aparátu zvoleno  zobrazení RGB histogramů pro jednotlivé kanály

Co je živý histogram?

Některé modely digitálních fotoaparátů nabízejí tzv. živý histogram.Jedná se o zobrazení histogramu v reálném čase, tedy ještě dříve, než je snímek exponován. V tomto případě lze jednoduše demonstrovat a pochopit vliv scény na průběh grafu. Pokud budete měnit polohu fotoaparátu, na živém histogramu vidíte, jak se graf mění a co histogram ovlivňuje. Např. pokud budete venku a natočíte fotoaparát směrem k nebi, tedy do oblasti s převládajícím jasem, uvidíte, jak se graf posune směrem vpravo.

Ale i s běžným zobrazením histogramu, tedy až po expozici, dosáhnete stejného výsledku. Jen musíte stisknout spoušť a vytvořit snímek.

Jak histogram ve fotoaparátu využívat?

Už víme, co je to histogram, jak jej zobrazit a co histogram zobrazuje. Podíváme se tedy na to, proč histogram používat a jak jej využívat. Důvody k prohlédnutí histogramu jsou v podstatě tři:

- posouzení kontrastu snímku - histogram nám ukáže, jak je (nebo není) snímek kontrastní
- posouzení správné expozice - histogram ukáže, jestli není fotografie příliš tmavá nebo naopak příliš světlá. Zde se zobrazí velmi důležitá informace - histogram dokáže jasným způsobem odhalit přeexpozici, tedy přepaly (bílé oblasti bez kresby)

- překročení dynamického rozsahu senzoru - histogram také ukáže, jestli není rozsah mezi nejtmavšími a nejsvětlejšími místy ve scéně tak vysoký, že jej senzor "nepobere" (často u kompaktů)

Při troše cviku z histogramu zjistíte, zda není fotografie přepálená nebo neobsahuje zcela černá místa, a zda pouze zbytečně nezabírá místo na kartě.

Co je dynamický rozsah senzoru?

Dříve než se podíváme na to, jak číst informace z histogramu, musíme si vysvětlit význam výrazu dynamický rozsah. Scéna, kterou fotografujeme, obsahuje nejsvětlejší a nejtmavší oblasti a rozdíl mezi nimi má určitý rozsah. Dynamický rozsah scény se mění, ale dynamický rozsah použitého senzoru v digitálním fotoaparátu je pevně daný.  A právě v tom je jádro pudla.

Dynamický rozsah lidského oka versus senzory fotoaparátů

Představte si, že vstoupíte do aleje stromů nebo do lesa. Lidské oko zvládá rozeznávat detaily ve stínech stromů, přestože o kousek vedle svítí plný sluneční jas. Lidské oko se umí po chvilce přizpůsobit, zvládá vysoký dynamický rozsah. Technika ale tak dokonalá není - vysoký dynamický rozsah má film, dynamický rozsah snímače digitální zrcadlovky je menší, kompakty mají tyto schopnosti ještě menší.

V praxi to znamená, že kontrast scény nesmí přesáhnout dynamický rozsah snímače digitálního fotoaparátu, jinak nebudou zaznamenány nejtmavší oblasti, ani nejvyšší jasy. Právě v tomto případě hovoříme o překročení dynamického rozsahu snímače. Může nastat i opačná situace (např. snímek v mlze), kdy bude dynamický rozsah snímače nevyužitý.

Jak číst informace z histogramu?

Teorii tedy máme za sebou a nyní se podíváme na to, jak může histogram vypadat a co z něj můžeme vyčíst. Nebudu sem vkládat fotografie + histogram, ale pouze samotné ukázky histogramů s popisem, jaké situace se může uveden histogram týkat.

- kontrastní snímek - takto zobrazený histogram hovoří o tom, že snímek bude kontrastní. Histogram se dotýká levého i k pravého okraje. To znamená, že ve snímku jsou obsaženy velmi tmavé a také velmi světlé oblasti. Pořízený snímek bude tedy kontrastní, dynamický rozsah snímače fotoaparátu je plně využitý (nepatrně překročený), ale nebude obsahovat žádné závažné přepaly.

- snímek bez kontrastu - takto zobrazený histogram bude postrádat kontrast. Histogram leží poměrně ve středu, kde dosahuje maximálních hodnot, ale nepřibližuje se k levému ani pravému okraji. To znamená, že ve snímku nejsou obsaženy ani velmi tmavé, ani velmi světlé oblasti. Pořízený snímek bude tedy málo kontrastní. Pokud tedy graf nepokrývá vodorovnou osu v celé její délce, svědčí to o tom, že dynamický rozsah snímače fotoaparátu je nevyužitý. Není to špatně, v editoru to lze napravit, ale histogram nás prostě o tomto faktu informuje.

- tmavý snímek - takto zobrazený histogram hovoří o tom, že snímek je tmavý a bude vhodné kompenzovat expozici (může se jednat o objekt, který je fotografovaný ve stínu a bylo by vhodné tmavé stíny projasnit.

Může se ale také jednat o snímek haldy uhlí - v tom případě je histogram v pořádku a lepší asi nevykouzlíte... Proto je nutné během expozice posoudit, zda nefotografujete scénu, která obsahuje velké procento tmavých oblastí.

- příliš světlý snímek - zobrazený histogram hovoří o tom, že snímek je příliš světlý a bude obsahovat přepaly - velmi vysoké hodnoty v pravé části světlých odstínů. Přepaly jsou místa bez kresby, takže takový snímek můžete rovnou smazat.

Může se ale také jednat o případ, kdy byl např. ofocen dokument - plocha papíru, která odráží světlo. Ani v tom případě není histogram v pořádku, díky přeexponovaným místům (přepaly) a bude nutné expozici upravit. Obecně ale bude histogram vypadat podobně. Proto je nutné během expozice posoudit, zda nefotografujete scénu, která obsahuje velké procento velmi světlých oblastí.

- překročená dynamika senzoru - zobrazený histogram hovoří o tom, že kontrast ve scéně je tak veliký, že jej senzor fotoaparátu nezvládne. Scéna tedy obsahuje velmi tmavé a také velmi světlé oblasti. Histogram překročil levý i pravý okraj. Pořízený snímek bude příliš kontrastní, dynamický rozsah snímače fotoaparátu je překročený, a snímek bude obsahovat přepaly. Tento problém se týká především kompaktů a pokud nelze upravit světelné podmínky, situace je neřešitelná.

Podexpozice a přeexpozice v histogramu

Z uvedených ukázkových histogramů tedy lze vyvodit, že může nastat podexpozice (histogram by rád pokračoval doleva), přeexpozice, lidově přepal (histogram by rád pokračoval doprava) nebo obojí.

Podexpozice i přeexpozice znamená jediné - na snímku vzniknou oblasti, která obsahují jednolitou plochu bez kresby a to buď zcela černou nebo zcela bílou (často přepálená obloha u snímků z kompaktů). Takovouto situaci lze během následné úpravy řešit velmi těžko, například klonováním, sprejem apod., pokud je to vůbec možné.

 Digitální zrcadlovky vyšší třídy dokáží podexpozice i přeexpozice na displeji zobrazit, což usnadňuje jejich odhalování již během pořizování snímků.

Lze z histogramu vyčíst kvalitu snímku?

Jednoznačná odpověď zní: ne. Histogram dokáže odhalit závažné chyby v expozici, kdy se jedná především o nebezpečí přeexpozice - histogram tedy dokáže upozornit na složitě opravitelné přepaly. Během expozice pozorujte, jaký tvar histogram má (na mnohdy krkolomné tvary nehleďte) a poučte se, kdy je posunut v pravo a kdy vlevo.

Používání histogramu a praxe

Raději to na závěr ještě shrnu - záludnosti histogramu spočívají v tom, že ač může histogram vypadat šíleně, snímek může být přesto kvalitní. Záleží totiž na mnoha okolnostech - jak byla scéna osvětlena, jaký je její kontrast, co na scéně převládá apod.

Nastavte si na svém fotoaparátu zobrazení histogramu a po každé expozici si jej prohlédněte, jedině praxe Vás může naučit rozeznat z histogramu chybnou expozici od správného histogramu, který odpovídá typu snímané scény.

Histogram není samospasitelný, ale jeho poznáním postoupíte o krůček dál a snížíte počet smazaných snímků, které se zdáli na displeji Vašeho fotoaparátu tak úžasné....

V dalším díle si popíšeme základní pravidl afotografování.

 < Předchozí        Obsah        Následující >

 Zpět na hlavní stranu