هیستوگرام در عکاسی (قسمت دوم)

در واقع، هیستوگرام یک نوع نمایش گرافیکی یا بصری از  مقدار، یا حجم، یا تعداد پیکسل‌های نورانی موجود در  یک عکس است. ما معمولاً هیستوگرام را به صورت ترکیبی از سه کانال رنگی Red،Green، Blue یا همان کانال‌های قرمز و سبز و آبی می‌بینیم. از آنجا که ترکیب این سه تا کانال، تبدیل به نور سفید می‌شود، برای همین هم چیزی که می‌بینیم یک کانال نورانی و دقیقاً نور سفید است. پس چیزی که می‌بینیم، مقدار یا تعداد پیکسل‌هایی است که دارای یک شدت نور سفید یکسان هستند.

اگر با دقت به یک هیستوگرام نگاه کنید، سه محور در آن می‌بینید. یک محور افقی و دو محور عمودی. محور افقی، تعداد تنالیته‌های نور را نشان می‌دهد. به بیان ساده‌تر، اینکه چند نوع شدت نور، یا چند نوع پیکسل نورانی داریم. این محور، از صفر در سمت چپ تا ۲۵۵ در سمت راست، تقسیم می‌شود.

فرض کنید یک چراغ قوه داریم که شدت نور آن به ۲۵۶ شکل مختلف تنظیم می‌شود. حالت اول آن “حالت خاموش” است. پس شدت نور آن “صفر” است. حالت آخر آن هم نور سفید و خیره کننده با شدت ۲۵۵ است. شدت نورهای دیگر هم بین این دو تغییر می‌کند. یعنی مثلاً می‌توانیم بفهمیم، شدت نور میانی آن احتمالاً “۱۲۸” است. هر چقدر نور آن کمتر باشد، شدت نور به سمت عدد‌های کمتر از ۱۲۸ می‌رود و هرچقدر هم شدت نور را به سمت عدد‌های بالاتر از ۱۲۸ ببریم، نور بیشتر می‌شود. این اساس و پایه تقسیم‌بندی شدت نور‌ها در هیستوگرام است.

حالا دو محور عمودی هم داریم که دقیقاً روبروی هم هستند. هر دوی این‌ها یکی هستند، فقط برای اینکه هر دو طرف هیستوگرام، به یک محور قابل اندازه‌گیری برسد، آن‌ها را به صورت دو تا محور طراحی کرده‌اند. این محور‌ها، حجم یا تعداد پیکسل‌ها را نشان می‌دهند. مثلاً نشان می‌دهند که تعداد پیکسل‌هایی که شدت نور ۱۲۸ دارند چقدر است. به همین ترتیب، تعداد پیکسل‌هایی که شدت نور ۱۲۷ یا شدت نور ۱۲۹ دارند. به همین ترتیب هم تعداد پیکسل‌هایی که شدت ۱۳۰، ۱۳۱، ۱۳۲، ۱۳۳ و … دارند. از آنجایی که این پیکسل‌ها کنار هم هستند و شدت هر کدام هم مشخص هست، این نوارها یا اعدادی که کنار هم قرار دارند، شبیه به قله‌ها و دره‌های یک رشته کوه می‌شوند. بعضی پیکسل‌ها تعداد کمتری دارند و پایین‌تر قرار می‌گیرند و تبدیل به دره می‌شوند و بعضی هم تعداد بیشتری دارند و بالاتر قرار می‌گیرند و کنار هم شبیه به یک قله می‌شوند.

نگران نباشید. ما قرار نیست این پیکسل‌ها را بشماریم. حتی قرار نیست بدانیم کدام قله، دقیقاً روی کدام پیکسل‌های نورانی قرار دارند. در واقع تنها دو چیز در هیستوگرام برای ما مهم است. مورد اول اینکه: محدوده کلی پیکسل‌های نورانی تصویر در کدام بخش از هیستوگرام قرار دارند. دقیقاً به این معنی که کوهستان‌های هیستوگرام، بیشتر در بخش سمت هیستوگرام قرار دارند یا بیشتر در سمت چپ هستند. هر طرف که بخش بزرگ‌تری از کوهستان‌ها را داشته باشد، محدوده بزرگ‌تری از پیکسل‌ها را در اختیار دارد.

به بیان ساده‌تر، اگر کوهستان‌های هیستوگرام، بیشتر در سمت راست باشند، یعنی بیشتر در بخش روشن قرار دارند. بنابراین عکس، بیشتر محدوده‌های روشن دارد. اگر هم کوهستان‌های هیستوگرام، بیشتر در سمت چپ قرار داشته باشند، یعنی در بخش تیره قرار دارند و بنابراین عکس بیشتر محدوده‌های تیره دارد.

البته این مورد را می‌توان به صورت چشمی هم تا حدودی تشخیص داد. یعنی ما می‌توانیم بفهمیم که عکس ما بیشتر در محدوده‌های روشن قرار دارد یا در محدوده‌های تیره. اما آنچه که در اینجا مهم است، مورد دوم است: برای ما خیلی خیلی مهم است که بدانیم این کوهستان‌ها، به کناره‌های هیستوگرام می‌رسند یا نه. یعنی مهم است که بدانیم آیا لبه‌های کناری هیستوگرام یا همان خطوط عمودی، هیچ کوه، یا رشته کوه یا حتی دامنه‌ای از این کوه‌ها را قطع کرده است یا خیر. اگر این اتفاق افتاده باشد، بدون شک، یک اشکالی در عکس ایجاد می‌کند. به این اتفاق Clipping می‌گوییم. یعنی تکه تکه شدن یا برش خوردن.

اگر کوهستان‌ها یا دیاگرام ما، به محور سمت راستی رسیده باشد، یعنی در بخش‌های روشن Clipping اتفاق افتاده است و اگر دیاگرام به محور سمت چپ رسیده باشد، در بخش‌های تاریک عکس Clipping داریم.

Clipping در هر دو طرف به این معنی است که بخشی از پیکسل‌های تصویر یا بخشی از این رشته‌کوه‌ها را از دست دادیم. در حالی که یک عکس نرمال و صحیح باید همه این دیاگرام را در هیستوگرام خودش داشته باشد و هیچ بخشی از آن، از سمت راست یا سمت چپ، برش نخورده باشد.

وقتی هیستوگرام به سمت راست می‌رسد، به این معنی است که هر آنچه که از آن نقطه به بعد وجود دارد، سفید خالص است و نباید بخشی از تصویر شما سفید خالص باشد. چون طبیعتاً هر کجا که سفید خالص است به این معنی است که دیگر بافتی ندارد و تاریک کردن عکس نمی‌تواند بافت آن نقطه را بازگرداند. به عنوان یک ویرایشگر عکس به شما می‌گویم، اگر جایی از عکستان سفید خالص شد، هیچ برنامه‌ای، نه فتوشاپ، نه لایتروم و نه هیچ برنامه دیگری نمی‌تواند آنجا را برایتان اصلاح کند. این عکس Overexposed نام دارد که عکاسان به طور خلاصه به آن Over می‌گویند.

به همین ترتیب، وقتی بخشی از هیستوگرام در سیاهی خالص (یعنی بعد از محور سمت چپ) قرار بگیرد، هیچ برنامه‌ای نمی‌تواند آن را روشن کند. این عکس هم Underexposed نام دارد که به طور خلاصه Under نامیده می‌شود.

محور افقی هیستوگرام از طیف رنگ سفید آغاز شده و در وسط به خاکستری میانه رسیده به سمت رنگ سیاه و در نهایت در منتهی الیه سمت راست به سمت رنک سفید خالص می رسد .

چیزی که در اینجا نمایش داده می شود کیفیت نسبی نور در شرایط نوردهی موجود در صحنه است . بنابراین در شرایط نوردهی و نورسنجی صحیح تجمع پیکسل ها در قسمت میانی این محور خواهد بود .در یک دوربین دیجیتال که از حالت نمونه برداری 8 بیت استفاده می کند 255 تیغه خاکستری وجود دارد و این بدان معنا است که هیستوگرام از عدد صفر در رنگ سیاه آغاز شده و به 255 در رنگ سفید ختم می شود .

قوس های هیستوگرام لزوما نشانگر میزان روشنایی تصویر هستند . از این روی اگر در یک عکس مشاهده نمودید که تعداد زیادی از قوس های عمودی هیستوگرام در سمت چپ آن جمع شده اند عکس شما اصطلاحا یک عکس low key یا کم نور است و اگر قله های هیستوگرام در سمت راست جمع شده باشند

این عکس دارای حالت high key یا پر نور است که بیش از اندازه نوردهی شده است .البته در این رابطه شرایط و محیط عکاسی را نیز باید در نظر داشته باشید .

بعنوان مثال اگر شما در یک فضای باز و تحت تابش نور مستقیم خورشید اقدام به عکاسی می نمایید بنابراین تعجبی نخواهد داشت که قله های هیستوگرام شما در سمت راست اجتماع کرده باشند . در یک شرایط ایده آل ، قله های هیستوگرام شما باید در مرکز آن جمع شده باشند .و آنچه که باید در رابطه با آن دقت زیادی داشته باشید ، نحوه خواندن هیستو گرام است .

در رابطه با هیستوگرام ، چند کلمه را به خاطر بسپارید : این کلمات عبارتند از : روشنایی ، تاریکی و کنتراست .زمانی که از مفوم این عبارت ها درک صحیحی داشته باشید آنگاه خواهید توانست تا تنظیمات دقیق و حرفه ای را با توجه به هیستوگرام خود انجام دهید  و بعنوان مثال خواهید توانست با تغییر دادن سرعت شاتر ، میزان دیافراگم و یا تغییر در حالت ایزو ، و یا حتی با انجام یک ترکیب بندی مجدد مقدار نور ، تاریکی یا کنتراست تصویر خود را تغییر دهید .

در رابطه با هیستوگرام ؛ اگر تنظیمات شما به گونه ای باشد که قله های آن به سمت راست متمایل شوند ، دوربین چنین احساس خواهد نمود که این تصویری به قدری روشن است که نمی توان مطمئن شد که آیا سوژه ای در درون آن وجود دارد یا خیر .و اگر با تنظیمات خود قله ها را به سمت چپ متمایل کنید ، دوربین به شما می گوید تصویر به قدری تاریک است که خارج از دامنه دینامیکی دوربین قرار دارد

دامنه دینامیکی : به نسبت میان حداقل و حداکثر نواحی نوردهی شده در یک صحنه خاص گفته می شود .بنابراین اگر دوربین شما بر روی حالت خودکار تنظیم شده باشد ، سعی خواهد کرد که تصویر را به گونه ای ثبت کند که بیشترین میزان از طیف نور و تاریکی را در درون آن به ثبت برساند .

اما از آنجا که دامنه دینامیکی دوربین می تواند محدود باشد این امکان وجود دارد که در تصویر رگه هایی از سوختگی یا سایه های تاریک به وجود بیاید . اگر بر روی هیستوگرام خود محدودیت ایجاد کرده باشید اطلاعات زیادی را از دست خواهید داد  و در مرحله پردازش نرم افزاری عکس ؛ امکان اصلاح روشنایی یا تاریکی عکس را نخواهید داشت .

اصلاح سایه ها و نقاط تاریک آسانتر از اصلاح هایلایت های پر نور و یا اصطلاحا سوختگی ها می باشد . در برخی از دوربین ها ، ابزاری برای اخطار نمایش نقاط هایلایت وجود دارد . حالت محدود شدن هیستوگرام بیشتر بر روی فایل های JPEG اتفاق می افتد ، از این روی توصیه می شود برای ثبت بیشترین اطلاعات از دامنه دینامیکی ، از روش عکاسی به صورت Raw استفاده نمایید .

اگر سمت راست یا چپ هیستوگرام خالی باشد، به این معنی است که بخشی از اطلاعات تصویر از دست رفته است. اگر سمت چپ هیستوگرام تکه تکه شود، سایه‌هایی که از همه تیره‌تر هستند، به تصویر غلبه می‌کنند و فقط رنگ سیاه مطلق باقی می‌ماند، بدون هیچ جزئیاتی.

این اتفاق خوبی است، البته در صورتی که قرار باشد برای مثال سایه ها یا آسمان شب سیاه خالص و مطلق شوند، گرچه حتی سایه‌ها و آسمان شب هم دارای اندکی بافت و جزئیات هستند.

اگر سمت راست هیستوگرام تکه تکه شود، این‌طور گفته می شود که به اصطلاح هایلایت ها “سوخته اند” و رنگ سفید خالص به خود می‌گیرند، باز هم در اینجا هیچ بافت و جزئیاتی قابل مشاهده نیست.

گاهی اوقات، اجتناب از کلیپ شدن هایلایت ها امکان پذیر نیست. هایلایت های براق یا آینه‌ای، منظور نقاط روشن و بازتاب شده نوری است که بر روی وسایل براق و صیقلی ظاهر می‌شوند، سفید روشن بوده و هیچ بافت یا جزئیات مهمی در آن‌ها دیده نخواهد شد.

بنابراین همیشه باید بین سمت راست هیستوگرام و لبه نمودار فضا وجود داشته باشد؟

بله، اگر می‌توانید این کار را انجام دهید، البته این فضا نباید یک فاصله زیاد باشد. شما باید همیشه تصاویر دیجیتالی را طوری نوردهی کنید که تا حد ممکن روشن ثبت شوند. البته نه اینکه به حد تکه تکه شدن یا همان کلیپ شدن برسند، چون به دلایل فنی سنسور می‌تواند در قسمت سمت راست (روشن) هیستوگرام،  اطلاعات بیشتری ار از تُن ها ثبت کند.

آیا امکان دارد هیستوگرام دچار اشتباه شود؟

نه، چون هیستوگرام صرفاً نمایشی از یک طیف تُن‌ها است. در بعضی از دوربین‌ها که این نمودار کوچک است تشخیص اینکه لبه‌های هیستوگرام در بالاترین درجه خود هستند، کار سختی است. به همین دلیل ویژگی highlight alert بخش‌های اُور اِکسپوز شده را به ما نشان می‌دهد.