Для чего используется гистограмма. Что такое гистограмма и как ее читать

- (histogram) Диаграмма, представляющая распределение переменной величины, в том случае если имеется информация об отдельных ее значениях. Площади на диаграмме пропорциональны числу соответствующих наблюдений в каждом интервале, например ежегодных… … Экономический словарь

Гистограмма - (histogram) График распределения частот, который строится при помощи прямоугольников, чья площадь пропорциональна частоте нахождения данной величины в интервале, на котором построен данный прямоугольник. Бизнес. Толковый словарь. М.: ИНФРА М,… … Словарь бизнес-терминов

ГИСТОГРАММА - (от греч. histos здесь столб и...грамма) (столбчатая диаграмма), один из видов графического изображения статистических распределений какой либо величины по количественному признаку. Гистограмма представляет собой совокупность смежных… … Большой Энциклопедический словарь

Гистограмма - фигура, получающаяся на плоскости, где введены декартовы координаты и по оси абсцисс отложены группированные наблюдения, а по оси ординат число соответствующих наблюдений. Верхняя часть контура Г. есть статистический аналог плотности… … Геологическая энциклопедия

Гистограмма - в техническом анализе интервальный график, на котором каждому временному интервалу ставится в соответствие отрезок прямой (палочка), начало и конец которого есть высшая и низшая цены периода. При этом цены открытия и закрытия отмечаются на… … Финансовый словарь

гистограмма - – это способ графического представления распределения числовых (непрерывных) данных, часто используемый в разведочном анализе данных для иллюстрации основных характеристик распределения. Диапазон возможных значений переменной делится на отрезки,… … Словарь социологической статистики

гистограмма - один из способов графического представления количественных данных в виде прямоугольных «столбиков», примыкающих друг к другу и соответственных частоте каждого класса данных. Словарь практического психолога. М.: АСТ, Харвест. С. Ю. Головин. 1998.… … Большая психологическая энциклопедия

гистограмма - График, состоящий из вертикальных или горизонтальных полос, высота или ширина которых пропорциональны значениям данных. гистограмма столбиковая диаграмма [Лугинский Я. Н. и др. Англо русский словарь по электротехнике… … Справочник технического переводчика

ГИСТОГРАММА - ГИСТОГРАММА, столбчатовидная диаграмма, столбцы которой представляют собой частоту (в абсолютных величинах или процент от общего), с которой определенные величины (или диапазоны величин) встречаются в пределах некоторого набора данных. см. также… … Научно-технический энциклопедический словарь

гистограмма - сущ., кол во синонимов: 1 диаграмма (9) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Книги

• Как играть и выигрывать на бирже. Психология. Технический анализ. Контроль над капиталом , Александр Элдер. Расширенная аудиоверсия одного из самых известных в мире руководств по трейдингу, написанного гуру биржевой торговли Александром Элдером. Подготовка русского текста аудиокниги осуществлялась… Купить за 499 руб аудиокнига
• Информация. Восприятие и понимание , А. В. Антонов. Представлены результаты психологических экспериментальных и теоретических исследований восприятия и понимания пиктографических (фото, чертеж, схема, пиктограмма) и идеографических (график,…

Наличие у цифрового фотоаппарата жидкокристаллического экрана во многом облегчило жизнь современного фотографа. Возможность сразу же посмотреть отснятый кадр и при необходимости сделать дубль - одно из самых удобных отличий «цифры». К сожалению, экран не позволяет верно оценить качество полученного изображения. Более точным инструментом для контроля экспозиции снимка является гистограмма, функция отображения которой имеется в большинстве цифровых фотоаппаратов.

Гистограмма представляет собой график распределения тонов в изображении. По горизонтали отложены градации яркости: крайняя левая точка соответствует черному цвету, крайняя правая - белому. По вертикали отображается количество пикселей соответствующей яркости. Оценив по гистограмме количество светов и теней в полученном изображении, можно определить, правильно ли выбрана экспозиция , и при необходимости внести поправки.

Рассмотрим на конкретных примерах как пользоваться гистограммой.

Как читать гистограмму фотографии: разбираем примеры

Фото 1

Видно, что снимок не имеет участков, в которых потеряны детали. Гистограмма подтверждает это: достаточно ровный, без резких всплесков график имеет вид относительно ровного «холма», который протянулся от левого края нижней оси до правого. Такой тип гистограммы означает как наличие ярких и темных областей на снимке, так и широкого спектра полутонов. Эта фотография не требует коррекции. Что произойдет, если мы скорректируем параметры экспозиции? Гистограмма будет уходить вправо или влево, иллюстрируя то, что на снимке потеряны либо светлые, либо темные тона.

Гистограмма этого снимка тоже занимает всю координатную сетку, однако график отличается от предыдущего. На снимке имеется малое количество полутонов. Пики, относящиеся к темным и светлым областям, и провал между ними характеризуют снимок как контрастный. Но, поскольку график дает лишь количественное распределение тонов, никак не отображая распределение пикселей на фотографии, определить контрастность снимка с помощью гистограммы достаточно сложно. Разумеется, как и в предыдущем случае, изменения в экспозиции ухудшат фотографию.

Рассмотрим эту фотографию. На снимке нет очень ярких или очень темных областей. Диапазон яркостей такого кадра достаточно мал, и гистограмма будет иметь вид сжатого по горизонтали «холма», который значительно не доходит до краев поля графика. Подобная гистограмма характерна для слабоконтрастных снимков. Такой вид диаграммы не означает, что на снимке будут области с потерянными деталями, ведь матрица фотоаппарата в этом случае способна запечатлеть весь диапазон яркостей. Однако следует внимательно отнестись к тому, в какой части графика будет находиться гистограмма. Для объектов, слабо отражающих свет (к примеру, черная одежда, глубокие тени), гистограмма должна быть смещена ближе к левому краю координатной сетки, для средне-серых (типичный пример: листва, трава) - располагаться в районе центра и, наконец, для объектов с хорошей отражающей способностью (например, белое платье невесты) гистограмма должна тяготеть к правому краю.

Если график находится в неправильной части поля, следует внести экспокоррективы. Для смещения гистограммы влево поправки должны быть отрицательными, а для смещения вправо - положительными. Коррекцию рекомендуется делать, изменяя значение выдержки, поскольку при диафрагмировании объектива произойдет изменение глубины резко изображаемого пространства.

Разновидностью данного типа гистограммы является узкий «холм», частично ушедший за пределы координатной сетки в темную или светлую область. При введении соответствующих поправок гистограмма примет надлежащий вид, целиком уместившись на поле графика.

Давайте посмотрим на гистограмму этого снимка. График не сходит на нет у краев поля - он выходит за пределы координатной сетки. Такая ситуация возникает в том случае, когда диапазон яркостей снимаемого объекта больше диапазона, воспринимаемого матрицей фотоаппарата. Это самый неприятный случай. Придется выбирать, потерять детали в тенях или в свете. Одним из способов решения такой проблемы является создание снимков с широким динамическим диапазоном (HDR). Для этого необходимо сделать несколько снимков, различающихся только экспозицией. Затем с помощью специального программного обеспечения (Photoshop последних версий позволяет это сделать) кадры объединяются в один снимок, не имеющий провалов в тенях и свете.

Следует помнить, что внесение поправок в экспозицию возможно всегда, но не всегда обязательно - это зависит от художественного замысла фотографа. Кроме того, заметим, что дальнейшую коррекцию, например контраста, в Photoshop проще проводить у фотографий, гистограмма которых относится к первому типу. Разумеется, отредактировать можно любой снимок, однако первый вариант гистограммы позволит изменять вид графика с меньшими усилиями.

В заключение стоит отметить тот факт, что не существует «правильной» гистограммы. Все зависит от изображаемого объекта. Гистограмма лишь инструмент, позволяющий в процессе съемки избавиться от ошибок в экспозиции либо свести их к минимуму, не более. Так, например, у фотографии Анселя Адамса Moon and Half Dome гистограмма смещена в область темных тонов, что никак не отражается на уровне фотографии. Один и тот же тип гистограммы может быть как у плохого снимка, так и у гениального.

Гистограммы позволяют сделать при контроле качества предварительную оценку закона распределения случайной величины, т.е. понять, как происходит разброс значений, есть ли влияющие факторы и как они влияют на измеряемый результат.
Гистограмма является столбчатым графиком и позволяет наглядно представить характер распределения случайной величины

Построение гистограммы происходит следующим образом
1. Создаётся план исследования, проводятся измерения, результаты заносятся в таблицу. Результатом может быть, как фактическое измеренное значение, например, момент затяжки 20 Н*м, так и отклонение от требуемого значения, например, запись отклонения в 0,05 мм при оценке диаметра изделия.
В Таблице 1 приведён пример для 40 результатов измерений момента силы (Н*м).
Заданный момент силы равен 25,5 Н*м, отклонения ±1,5 Н*м. Он будет рассмотрен для построения гистограмм.
Таблица 1.

2. В полученной выборке находят минимальное и максимальное значение X min и X max (Таблица 2).
3. Вычисляют разницу R=X max -X min (Таблица 2).
4. Разницу R разбивают на z равных интервалов (L), где z=√ N , N – объём всей выборки (количество измеренных значений параметра) (Таблица 2). Для точного анализа выборка должна быть представительной, т.е. быть достаточной для проведения анализа и его точной интерпретации. Представительной считается выборка от 35 до 100 значений, обычно N=100 . Длина интервала L=R/x должна быть больше цены деления шкалы измерительного устройства, которым выполнялись измерения.
Таблица 2.

5. Подсчитываются частоты попадания значений в интервалы, составляется таблица распределения и строится его графическое изображение. При этом частоты значений, оказавшиеся на границе интервалов, поровну распределяют между соседними интервалами (Рис.1)

Рис.1
Имея таблицу распределения значения X (среднее арифметическое) и S 2 (стандартное отклонение) можно рассчитать по формулам

Где x i – среднее значение i-го интервала

Или воспользовавшись соответствующими функциями в MS Excel
СРЗНАЧ() для X
СТАНДОТКЛОН.В() или СТАНДОТКЛОН.Г() для S 2
Зная X и S 2 можно оценить индекс воспроизводимости процесса (С р ), который будет рассмотрен в другой статье.

Исходя из гистограммы, рассмотренной в примере, можно сделать вывод о том, что часть значений находится вне допусков и большинство значений уходят в сторону двух пиков по левую и правую границу допусков, что характерно для выборки, объединяющей результаты двух процессов, когда происходит смешивание двух распределений с далеко отстоящими средними значениями. В данном случае необходимо применить метод стратификации и провести анализ ещё раз. В данном случае можно предположить, что измерения проводились двумя различными ключами, что и дало такой результат. Разделение данных по различным ключам позволит исключить двойные пики в гистограмме.
Таким образом, существуют некоторые основные типы гистограмм исходя из графического представления которых можно сделать выводы о характере популяции.

Когда цифровая эра добралась до фотографии, она принесла с собой множество преимуществ для фотографов: создание огромного количества фотографий без увеличения стоимости, как в случае с пленкой. Мы можем видеть сделанный кадр сразу после съемки, мы можем изменять ISO после каждого кадра, в пленочной фотографии для этого нужно было поменять пленку. Но одним из самых важных преимуществ цифровой фотографии является то, что поначалу пугает многих начинающих фотографов и это гистограмма .

Но нет причин избегать ее - на самом деле гистограмму довольно легко использовать, но как только вы поймете, как она работает. Гистограмма - это просто графическое представление тонального диапазона вашей фотографии, которое поможет вам оценить экспозицию.

В эру пленочной фотографии нам приходилось ждать пока мы проявим пленку, чтобы точно знать, получилось ли у нас хорошая фотография или нет. Теперь, используя гистограмму, эта информация у вас под рукой.

Как прочитать гистограмму?

Это легко: На горизонтальной оси графика гистограммы отображается яркость оттенков на фотографии. За самые темные оттенки отвечает ее левая часть, за самые светлые правая часть, а за оттенки средней яркости или как их иначе называют полутона отвечает центральная часть. На вертикальной оси отображается сколько пикселей такой яркости есть на фотографии, чем выше пик на графике, тем больше пикселей

Самое важное, что нужно знать о гистограмме это то что если пик прикоснулся к правому краю графика, то у нас проблема с фотографией. Это большая часть вашего изображения пересвечена или даже полностью белая, без каких-либо деталей в светлых участках. И самая большая проблема заключается в том, что область, которая пересвечена, не содержит данных вообще, поэтому вы не сможете ничего сделать даже при пост-обработке и даже если вы снимали в формате RAW. Это применимо только в том случае, если пик касается края графика. Если это пик перед краем, все в порядке.

Если пик касается левого края, это означает, что часть вашего изображения полностью черная. Вы можете использовать компенсацию экспозиции в плюс, чтобы скорректировать свой следующий снимок. Но если вы сейчас заняты ночной съемкой, например, звездного неба, то это вполне “здоровая” гистограмма для такого случая.

Нет такой вещи, как идеальная гистограмма. Это просто графическое представление тонального диапазона в вашем изображении. Вы должны, как художник, решать, что делать с этой информацией. Наличие большого количества темных или светлых участков (при условии, что нет пересветов и недосветов) не обязательно плохо.

Давайте рассмотрим некоторые примеры того, как будут выглядеть гистограммы для разных типов фотографий.

Примеры гистограмм

Сцена, снятая в “высоком ключе”

Когда вы снимаете в высоком ключе, то снимок будет иметь много светлых тонов, и мало средних и темных тонов. Когда вы хотите сфотографировать сцену в высоком ключе, ваша гистограмма должна быть смещена вправо - но чтобы пик графика не касался правого края. Если вы хотели сделать снимок в высоком ключе, но ваша гистограмма показывает много оттенков в середине графика, ваши светлые тона на снимке, вероятно, будут выглядеть более серыми, чем вы хотели бы.

Пеликаны в Салтонском море, Калифорния

Сцена в высоком ключе

Гистограмма для изображения выше показывает преобладание светлых тонов

Сцена в низком ключе

Сцена в низком ключе – это темна сцена, которую вы получаете при фотосъемке ночью. В этом случае ваша график гистограммы будет смещен влево. Так же у вас может быть пик у левого края, который указывает на наличие самых темных областей

Подобная сцена будет иметь график смещенный к левой стороне.

Гистограмма для фотографии выше показывает темную сцену.

Высококонтрастная сцена

Высококонтрастная сцена - это та, где много очень темных и очень ярких тонов, и, возможно, не так много средних тонов. В этом случае на вашей гистограмме будут подъемы слева и справа, а посередине будет либо провал, либо ровный график.

Высококонтрастная сцена. Экстремальные светлые и экстремальные темные тона и совсем немного средних тонов.

Гистограмма высококонтрастной сцены выше.

Низкоконтрастная сцена

Низкоконтрастная сцена (в тональном плане) имеет средних тонов, и довольно мало светлых тонов. Гистограмма такого снимка будет иметь форму колокола. Обратите внимание, в тональном плане это низкоконтрастная сцена, а в цветовом высоконтратснаяJ

Опять же, вам как художнику решать, что делать с этой информацией, использовать ее или нет. Это просто еще один инструмент в вашем арсенале, чтобы помочь вам превратить свое художественное видение в отличные снимки.

Если вы не довольны гистограммой снимка, то используйте компенсацию экспозиции. С ее помощью вы сможете скорректировать экспозицию, сделав изображение темнее или светлее. Или вы можете повлиять на освещенность сцены другим способом, используя вспышку, отражатель или рассеиватель. Выбор за вами.

Понимание цветовой гистограммы

Вы, наверное, заметили в приведенных выше примерах, что гистограмма не только отображает яркость в оттенках серого, но также показывает цвета. Да, можно пересветить или недосветить цвет! Случается, что есть какой-то цвет, который выходит очень ярким на фото, и иногда этот цвет может быть настолько насыщенным, что вы теряете в нем детали. Обычно это происходит с красными цветами, например.

Как бороться с этим? Самый простой способ, это слегка обесцветить именно этот цвет при пост-обработке, чтобы вернуть часть деталей в лепестках цветка. Гистограмма выше показывает увеличение красных тонов в зоне светлых тонов.

Когда использовать гистограмму

Непосредственно во время съемки вы можете использовать гистограмму в сочетании с режимом Live View (при работе с зеркальной камерой), чтобы увидеть ее, прежде чем сделать снимок (или просто включить отображение гистограммы на ЖК экране, если у вас беззеркальная камера). Вы также можете посмотреть гистограмму после тога как сделали снимок. В любом случае, важно, чтобы вы использовали гистограмму, чтобы проконтролировать правильность выставленной экспозиции, пока вы находитесь на съемке “в полях”. Таким образом, у вас будет возможность переснять кадр пока вы находитесь на нужной локации.

Не стоит полагаться только лишь на визуальный осмотр снятой фотографии на ЖК экране камеры, чтобы оценить правильность экспозиции, включите гистограмму. Это нужно делать потому, что яркость вашего ЖК-дисплея не имеет ничего общего с яркостью вашего фотоснимка.

Гистограмма также доступна вам при последующей обработке фотографий в любом графическом редакторе. Используйте ее, чтобы увидеть, какие настройки необходимо подкорректировать, чтобы не получить слишком яркие или слишком темные области на снимке при обработке.

Надеюсь, это даст вам лучшее представление о том, как использовать этот удобный инструмент. Если у вас есть вопросы о гистограмме, пишите их в комментариях.

фото by Mardy Suong Photography

Гистограммы в режиме реального времени - одна из наиболее полезных функций цифровых камер, и она есть в большинстве современных моделей. Также инструментарий доступен в практически любом ПО для обработки снимков. Однако, гистограмма - одна из настроек, которую чаще всего оставляют на усмотрение авторежима, так как многие (даже опытные) фотографы просто не знают, как ею пользоваться. Осваивая новые навыки и постоянно появляющиеся технологии, мы повышаем мастерство и, в конечном итоге, собственную ценность. Поэтому стоит осветить вопросы использования гистограммы. Для начала давайте повторим, что из себя представляет гистограмма.

Графическое изображение на экране, выраженное в виде пиков и спусков, показывает степень яркости и ее изменения, которые есть на вашем фото - в диапазоне от черного цвета (0%) до белого (100%). Гистограмма - точный и четкий «путеводитель» по экспозиции. Она отражает параметры диапазона F и уровни яркости, присутствующие на изображении. Вам стоит выработать привычку просматривать гистограмму каждый раз, когда делаете снимок, и тогда будет гораздо проще корректировать экспозицию. Вот, например, типичная гистограмма - с ярко выраженными перепадами частей.

На картинке видно, что в окне отображения информации о снимке есть часть с данными о гистограмме. Ее можно включить или отключить в большинстве камер, представленных на рынке.

Гистограмма - это двухмерное отображение тонального диапазона снимка, он указан на оси Х. Ось Y информирует о количестве пикселей. С левой стороны находятся более темные тона, по центру - средние, а справа - светлые. На рисунке, представленном выше, большинство пикселей находятся в средней зоне. Это означает, что фото равномерно, в нем практически нет пере- или недодержек (крайних левых и правых значений). Это оптимальные параметры для большинства снимков, но иногда нужно работать в высоком или низком ключе.

Используя гистограмму, можно создавать любые фотографии, в том числе нетипичные или идеально сбалансированные. Ниже вы можете увидеть несколько примеров, на которых хорошо заметна разница.

На рисунке три разные гистограммы. В первом примере ни одна из деталей снимка не теряется, нет лишних теней или засветки. Наиболее высокие значения находятся близко к центру графика, кривая красиво понижается к краям - наподобие колокола. График отображает снимок с большим количеством ярких фрагментов из среднего тонового диапазона.

Второй пример - гистограмма с распределением по всему диапазону. Пик по правому краю показывает, что на снимке есть очень яркие белые детали, на которых все подробности смазаны. Третья гистограмма отображает кадр в очень темных тонах, максимально светлых участков практически нет. На снимке очень мало полностью черного и вообще нет стопроцентно белого цвета.

Что же из вышеназванного правильно? Это вопрос с подвохом. Дело в том, что гистограмма - не более, чем отражение тонового диапазона, зафиксированного сенсорами камеры. Она не может «рассказать», правильно вы сделали фото или нет. На снимке будет много черных фрагментов и ярких, белых огней - и в этом нет ничего плохого. То же относится к портрету на чисто белом фоне.

Теперь давайте посмотрим, как гистограмма соотносится с реальным миром.

Точно также гистограммы можно использовать для получения высоко- или низкоконтрастных изображений (с пере- и недодержками).

Вот фото в высоком и низком ключе и их гистограммы

Частый прием при съемке объектов, где не нужны детали на заднем плане. Прием используют, если необходимо подчеркнуть сам предмет. В низком же ключе часто делают портреты, на которых хочется выделить контрастность, особенности модели. В целом, конечно, использование гистограммы не сделает вас автоматически большим профессионалом, чем есть на самом деле. Однако, без всякого сомнения, научит понимать основы изображения, станет полезным инструментом, с которым вы сможете совершенствовать результаты.

Не все фотографы находят время, чтобы просмотреть гистограмму после каждого снимка, но стоит делать это хотя бы во время постобработки изображений. Навык работы с ней расширит ваши возможности и поможет продвинуться дальше на пути мастерства.