Оценка изображения
Гистограммы дают наглядное графическое представление уровней яркостей картинки. На основе этой информации можно оценить качество изображения и составить предварительный план корректировочных работ. Рассмотрим несколько типичных случаев.
На рис. 4.6 показан пример гистограммы изображения, выдержанного в темно-серых тонах. Бросается в глаза резкий выброс в области четвертных тонов и отсутствие точек в самой темной части тонового диапазона.
Рис. 4.6. Гистограмма темного изображения. Она показывает преобладание точек темно-серого тона
Следующая диаграмма (см. рис. 4.7) принадлежит высветленной картинке. Об этом свидетельствует концентрация тонов в правой (светлой) части диапазона. Как и в предыдущем примере, здесь наблюдается отсечка самых темных тонов.
Рис. 4.7. Гистограмма светлого изображения.
Распределение тонов показывает сгущение в правой светлой части тонового диапазона
Среди компьютерных ретушеров и фотографов распространено мнение о том, что растровые изображения, сбалансированные относительно распределения темных и светлых тонов, являются наиболее качественными. Этот вполне обоснованный вывод можно подтвердить аналитически и на примерах. На рис. 4.8 показана гистограмма одного из таких изображений. Ее отличают:
- куполообразная форма распределения с максимумом, тяготеющим к центральной части горизонтальной оси;
- широкий тоновый диапазон;
- сплошное заполнение горизонтальной оси и отсутствие провалов, т. е. таких значений яркости, которые не представлены в оригинале.
На рис. 4.9 показан пример изображения, имеющего высокий контраст. Гистограммы подобных оригиналов имеют обычно два пика, тяготеющих к светлой и темной части тонового диапазона. Лишь небольшая часть пикселов располагается в средней части горизонтальной оси, поэтому в этой области гистограммы имеют один или несколько заметных «провалов». Изображения с предельной контрастностью - это оригиналы, окрашенные только черным и белым цветом. Гистограммы таких образцов обладают двумя ярко выраженными пиками, расположенными на краях тонового диапазона.
Рис. 4.8. Гистограмма сбалансированного полутонового изображения. Она показывает, что в оригинале представлены все тона, поскольку распределение не имеет пропусков. Самое большое количество точек окрашено в серый цвет примерно 50 %-ной плотности
Рис. 4.9. Гистограмма высококонтрастного изображения. Этот пример демонстрирует небольшое количество точек средних тонов и высокую их концентрацию в самой светлой и темной части диапазона
По виду гистограммы можно поставить диагноз еще одного «хронического заболевания» растровых изображений. Речь идет о постеризации. Этот термин применяется к картинкам с неравномерным распределением тонов. Это значит, что в оригинале существуют однотонные сплошные области значительных размеров, и наоборот, некоторые тоновые значения не представлены совсем. Типичная гистограмма подобных образцов приведена на рис. 4.10. Ее характерными признаками являются дискретность и значительные выбросы в некоторых частях тонового диапазона.
Рис. 4.10. Гистограмма постеризованного изображения. Постеризация - это дискретность тонового распределения, которая на гистограмме может выражаться заметными провалами и аномальными пиками
Эффект постеризации, в его предельном выражении, показывает гистограмма, приведенная на рис. 4.11. В этом примере процесс обеднения тонов зашел настолько далеко, что в оригинале отсутствуют целые тоновые интервалы. В среде профессионалов гистограммы подобного вида иногда называют «расческами» за их внешнее сходство с известными приспособлениями.
Постановке правильного диагноза могут помочь и статистические характеристики растрового изображения, рассчитанные программой и показанные в нижней части диалогового окна Histogram.
Рис. 4.11. Эффект «расчески». Гистограмма показывает распределение тонов сильно постеризованного изображения, у которого отсутствуют значительные фрагменты тонового диапазона
Рассмотрим гистограмму, показанную на рис. 4.12. Даже беглого взгляда на этот рисунок достаточно для того, чтобы обнаружить три неблагополучные области. Это пики в области светлых и темных тонов и полное отсутствие точек в самой левой (темной) части гистограммы. Кроме того, в средней части гистограммы наблюдается некоторая дискретность тонов, которая хотя и не оказывает решающего влияния на общую оценку оригинала, но и не украшает изображение.
Несложный анализ показывает, что для окончательной оценки качества недостаточно информации, которую дает внешний вид гистограммы. Действительно, наличие ярко выраженных пиков обычно свидетельствует о высокой контрастности. С другой стороны, противоположные последствия вызывает сужение тонового диапазона. Отсечка тонов в левой части гистограммы влечет за собой понижение контраста. На основе простой органолептической оценки дискретности в области средних тонов трудно вынести заключение о серьезности этого дефекта. Уровни средней части гистограммы распределены достаточно равномерно, но имеют маленькую амплитуду. Это может свидетельствовать о бедности полутоновой области изображения.
Рис. 4.12. Тестовая гистограмма
Требуется провести дополнительное изучение оригинала. Статистические данные, которые рассчитываются программой и выводятся в нижней части диалогового окна Histogram (рис. 4.12), могут оказать существенную помощь в этом деле.
Общее число точек, содержащихся в оригинале, дает параметр Pixels. Оно равно 288 тысячам. Общее количество уровней яркости равняется 256. Это значит, что горизонтальная ось гистограммы не является непрерывной; на ней располагается ограниченное число аргументов, равное 256. По этим значениям можно рассчитать среднее число пикселов, приходящихся на один уровень яркости. Оно равно 288000/256, что составляет примерно 1125 точек. Каждый уровень, который значительно отличается от найденного среднего значения, следует рассмотреть на предмет внесения коррективов.
Чтобы обнаружить потенциально опасные тоновые интервалы, следует провести мышью по горизонтали над черно-белой полосой. При этом надо следить за показаниями числовых полей гистограммы. Параметр Level дает точное числовое значение тона, a Count выводит данные о числе точек, принадлежащих этому интервалу (рис. 4.13).
Рис. 4.13. Избирательное измерение тонов
Исследование гистограммы, представленной на (рис. 4.13), показывает, что общее число точек выделенного диапазона равно 9087, а его длина составляет: 145- 108 = 37. Среднее количество точек, приходящихся на один тоновый уровень, найдем делением общего числа точек на длину интервала: 9087 /37, что составляет примерно 245. Это намного меньше рассчитанного среднего уровня и объективно свидетельствует о неблагополучии этой области картинки.
Итак, поставлен точный диагноз. Лучшим способом «лечения» изображения будет использование инструмента Curves (Кривые). Он позволяет внести локальные коррективы в те неблагополучные тоновые диапазоны, которые были обнаружены при исследовании гистограммы. Работа с этим мощнейшим средством тоновой и цветовой коррекции рассматривается далее в этой главе.
Гистограммы - это удобное средство контроля и измерения отдельных тоновых значений и интервалов. Они помогают сориентироваться в обстановке и наметить пути улучшения изображения. Но никакие манипуляции с пикселами и числовые расчеты яркостных значений не могут заменить визуальную оценку изображения. Если воспользоваться терминологией точных наук, то можно сказать, что гистограммы дают всего лишь необходимые условия для постановки точного диагноза. Принятие окончательного решения и выбор тактики обработки остается прерогативой ретушера.
