認識與了解曝光直方圖(Histogram),讓照片曝光更完美!

 曝光直方圖是數位攝影裡曝光的最佳工具,可以更直覺的幫助我們控制曝光!尤其現在的無反光鏡相機可以直接在觀景窗(取景器)直接顯示直方圖,還未拍攝以前就可以看到曝光結果。

許你聽過"直方圖"這個名詞,但是卻不知道它代表的含意是什麼?這篇文章詳細解說什麼是直方圖,以及在攝影裡如何運用用直方圖,如何透過直方圖幫助我們控制曝光的方法。

直方圖兩個最大的主要用途:

  • 在拍攝時引導我們用最佳的曝光值拍下照片。

  • 在RAW檔後製時期,幫助我們重新調整照片各區域的亮度分佈。

什麼是曝光直方圖(Histogram)?

曝光直方圖是一種不受色彩影響,透過統計以線型顯示畫面明暗分佈資訊,幫助我們調整曝光參數的輔助工具。

🔺曝光直方圖以圖形顯示您的相機感光元件可以捕捉的亮度,亮度的範圍以256個灰階,由左到右顯示,由最左側開始是0(最黑的黑色)到最右側255(絕對白色)。而直立的柱狀代表是每個亮度的數量多寡。

打開相機的曝光直方圖的功能,你會看到曝光直方圖是一個方格的圖形。

 


▲一般相機的測光原理(權衡\矩陣測光),是將畫面分割成許多區塊,分別進行測光後加總,最後計算出最為理想的測光值。

▲將畫面裡的圖素去掉顏色,把圖素用(黑)到(白)的灰階重新分類,按照明暗一一區分開來,依照從左到右,由黑暗到白亮進行排列。


 
▲最後的結果就形成亮度直方圖,這就是曝光直方圖的原理。

如果把直方圖細分成七個區域,由最左方邊緣開始讀取直方圖,直方圖所顯示的是:0代表最黑最暗到無細節的全黑顯示在圖形的左側邊緣,再來是黑暗區與陰影區,中間是整張照片裡的中間色調,中間往右是較亮色階的圖素,再往右逐漸變淺是圖片的最亮部圖素,直到在最右側邊緣達到絕對的白色。 🔻

簡單來說:直方圖的橫軸(X軸)就是表示照片裡亮度0(黑)到亮度255(白)的分布範圍,而直方圖的高度(Y軸)代表顯示出每個亮度級別捕獲了多少像素。

些亮度的分布範圍,而且會顯示出每個亮度級別捕獲了多少像素。🔻
彩色的直方圖是RGB色階分布圖
曝光直方圖是灰階的亮度分布圖
 
 🔻同樣的!Lightroom與Camera raw也把照片的亮度分為0255256個數值。🔻

其中0最暗區域的全黑色,255表示最亮的純白色,而這兩者中間就是不同亮度的灰色。這256個數值,從暗到亮歸類成五個區域:黑色-陰影-曝光度-高光-白色,而最左側是欠曝全黑、最右側是過曝死白。🔻

 如何啟用直方圖


在大多數相機上,我們可以在播放模式下點擊「INFO.」或「DISP」這兩個按鍵按鈕其中一個就以顯示照片資訊,每按一下就會切換不同的資訊與直方圖了。

建議把EVF或是LCD的實時預覽也開啟直方圖功能,如此可以預先知道曝光狀況! 

◀ INFO稱之為「照片顯示切換鍵」,以Canon相機為例,會有按鍵顯示 「INFO.」的縮寫,INFO即是Information的縮寫。

有些相機是以DISP的縮寫,即是Display顯示的意思,例如SONYNIKON,「INFO.」「DISP」這兩個按鍵是一樣的功能。

在大多數相機上,我們可以在播放模式下點擊「INFO.」或「DISP」這兩個按鍵按鈕其中一個就以顯示照片資訊,每按一下就會切換不同的資訊與直方圖了。

如果您無法開啟您的曝光直方圖,文章最後有各廠牌相機說明書連結!

如何看直方圖?

如果直方圖左偏移的比較多,而且最左側有高峰突起,代表圖像比較偏暗而且陰影區有大量黑色資訊。

如果直方圖向右偏移比較多,而且最右側突起,則代表圖像過亮,而且有大量全白的過曝訊號。

日出日落時因為光線較白天昏暗,就算做好反差控制(使用漸層鏡)拍攝,直方圖會向右偏移。直方圖中央也無法有大量訊號。

如果直方圖貼近最左側而且突起,就代表照片非常偏暗,而且暗部有大量全黑的像素。🔻

 

如果直方圖左偏移的比較多,代表圖像比較偏暗。🔻

 

如果直方圖向中央靠,而且左、右皆無凸起峰值,代表圖像亮度足夠,並無欠曝與過曝訊號。🔻


如果直方圖向右偏移比較多而且靠近右側,則代表圖像比較亮。(而且可能照片亮度過亮)🔻

 

如果直方圖向右偏移較多,而且最右側突起,代表圖像除了過亮,還有大量全白的過曝訊號。🔻

 


沒有正確或錯誤的直方圖

認識直方圖以後,大家心中會出現一個完美曝光直方圖。

左無暗部溢出、右無高光溢出」而且「大量資訊由直方圖中間往兩側延伸」曝光直方圖,但是只要您了解光線、反差與相機寬容度以後,就會知道這一張完美曝光的直方圖不可能在所有不同的場景重複出現。

大白天均勻的順光光線下,拍攝所獲得的照片應該是亮度均勻,亮度均勻的直方圖是直方圖的中央會有大量的資訊,而且往左右分布,明暗細節都有,而且兩邊沒有像素的溢出。🔻

在上面這幅圖像中,有很好的色調分布,直方圖從左到右均勻分布,直方圖的兩側都只有輕微的接觸邊緣沒有凸起。顯然的這張照片的曝光準確,直方圖顯示是「正確的」。

再來!讓我們看看另兩種可能「不完美」的(拍攝太暗)與(拍攝過亮)直方圖,難道就能說它是錯誤的嗎? 

(拍攝太暗)暗部溢出:是指一張照片中包含了許多緊貼著直方圖左側的像素點。這代表這張圖像裡包含許多的深黑與全黑色區域(欠曝),不包含任何細節。

如:拍攝剪影或逆光題材時,為了創造神秘感和戲劇性視覺。▲▼

拍攝這類題材時!我們會故意將場景曝光壓低來創造我們想要的效果。在直方圖中,因為背光所以剪影都是純黑,以至該直方圖會觸及到左側邊緣,甚至顯示出有很多純黑色色調。但是我們無須介意,因為我們不需要看到這些細節。
🔺反之!如果刻意把逆光下人物的剪影拍亮,反而失去照片氛圍!

 (拍攝太暗)高光溢出:是指一張照片的許多像素都在貼在直方圖的右側而且凸起。這意味著照片包含許多純白色區域,而且這些白色已經高光過曝到不包含任何細節。
最亮的色調靠在直方圖的邊緣,這樣高光區域就完全沒有細節。
陰影下的綠葉因為這樣的曝光值拍攝,才能顯示青翠!

另兩種狀況!

在拍攝夜間題材時,環境本來就是昏暗,例如拍攝夜景或是螢火蟲時,身處在黑暗的環境,正常的曝光直方圖應該偏左(照片呈現暗調)。

如果要求曝光直方圖要向右曝光,就會把照片拍得太亮失去氣氛,也會把黑夜拍成白天。


另一種狀況是晨昏題材!拍攝日出、日落時,環境裡光線存在很大的反差,環境裡的明、暗同時出現極大的差別,我們拍攝的照片明暗對比非常強烈,這樣就會導致直方圖上的像素分布在左右兩邊。

例如在這張日出日落日出的照片中,有非常暗欠曝的陰影區(暗部溢出),也有明亮到過曝的高光區(亮部溢出)。

為了減少天空過曝、避免更多高光溢出,只好降低曝光值拍攝,降低曝光值拍攝就會曝光更暗而且暗部溢出、欠曝更嚴重的照片。
 
為了避免陰影溢出增加陰影的亮度,只好增加曝光值拍攝,雖然照片變亮卻會拍攝出就會亮部溢出、過曝面積更多的畫面。

建議在拍攝這種畫面時,最好使用漸層鏡加上使用RAW檔拍攝。

因為漸層鏡幫我們降低了天空與地面間明暗差異(反差處理),而RAW檔給了我們更多的寬容度。如果有時無法準確的把握整個畫面的亮度分布,或者照片無法明顯的拍出環境的暗部,試著在拍攝時,(向右曝光:在高光不過曝(或些微過曝救回的前提下),讓曝光向右(向直方圖的右側)曝光!),讓太陽些微過曝,利用拍攝RAW檔可以在LightroomCamera raw調整時,修復大量的陰影與將輕微的高光修復。

為什麼要使用直方圖?

從數位攝影發展以來,直方圖絕對是檢視曝光值與照片亮度最佳的利器。使用相機的直方圖,我們可以檢查照片是否有一個良好的階調,最重要的是我們可以檢查拍攝的照片裡高光和陰影部分是否失去細節。

雖然使用相機LCDEVF電子觀景窗進行預覽照片,可以根據「所見即所得」的優勢來評估曝光。但是!因為相機的LCDEVF的亮度與背光度都是可以調整的,甚至有時相機會自動調整亮度讓我們判斷曝光錯誤。

例如!在陽光高照的白天戶外使用相機LCD的「所見即所得」評估曝光或檢視照片曝光都正常,但是回到室內檢查照片卻都過亮。反之在黑暗的戶外拍攝夜景或是拍攝螢火蟲螢光時,檢視照片都夠亮,回家一看卻都全部過暗!

原因歸咎於:有些相機在不同強弱的光源環境會自動調整液晶亮度,造成使用者對曝光值的誤判。

另外在不同的環境中檢視照片或是透過電子觀景窗預覽圖像,就像我們再看投影螢幕、電腦螢幕或看電視一樣,環境光源的亮度和螢幕亮度都會影響我們看到的圖像時亮度的感受差異。

所以在預覽或檢視照片時,一定要開啟直方圖功能,透過直方圖更精確地評估照片的曝光值。使用直方圖檢視功能,除了可以更精確地知道照片拍攝的亮度,還是可以透過直方圖了解光線的差異。

甚至透過理解直方圖會讓我們更了解曝光,而不是單單依靠相機的測光進行曝光!如果拍攝的畫面直方圖出現中欠曝的陰影或者過曝的高光,我們可以馬上調整參數、再進行拍攝;或者拍攝時發現直方圖呈現左、右圖各自凸起的區域,就是提醒我們拍攝的環境反差過大,明暗超過相機的寬容度,該使用合適的漸層濾鏡拍攝或是考慮包圍曝光、HDR。

總而言之!直方圖的主要作用有三個:

1. 發現照片中的過曝和欠曝區域;
2. 提示環境亮度反差是否超過了相機的寬容度;
3. “向右曝光”的最佳標尺!

 

如何處理反差

當我們發現拍攝場景中的光線非常複雜,明暗對比非常強烈(特別亮的高光和特別暗的陰影)時,可以使用以下三種方法來處理這種問題。

1、使用HDR拍攝方法:拍攝幾種不同的曝光組合(可以是曝光補償在-20+2這三種曝光的照片),然後在LightroomCamera raw中創建包含所有色調的HDR(高動態範圍)DNG檔。

2、使用GND濾鏡(漸層濾鏡):GND濾鏡主要用於高反差的場景,漸灰區遮在畫面的上半部以減少畫面高光區域的進光、降低高光,進而提升陰影區的亮度,使畫面過度更加的自然。GND是風景愛好者的必備濾鏡,而且拍攝出的效果比效果比包圍曝光、HDR還自然。

3、向右曝光:因為直方圖的右側是畫面裡亮部畫素,只要直方圖的最右側邊緣沒有凸起(沒有高光溢出),就代表照片裡沒有過曝的訊號!向右曝光簡單的說:就是在調整曝光時注意曝光直方圖,增加曝光值時,盡量讓直方圖裡信號曲線往右邊垂直邊緣靠近,再邊緣沒有出現高光凸起的前提下(即高光沒有溢出),在高光不過曝的前提下,儘量讓直方圖曲線的峰值靠向右邊而增加陰影區的曝光值!

讓直方圖儘可能地靠近右邊,但不要完全貼在直方圖最右邊的線上或是凸起。這是為了讓照片保留更多的細節,以利於LightroomCamera raw處理照片時,可以恢復更多陰影區域。🔻

但是!如果您的相機的CMOS具有些微高光可以救回的能力,那向右曝光時可以考慮直方圖最右側些微的突起,高光區的微小過曝LightroomCamera raw處理照片時修復即可!請注意下圖值方圖就是高光些微過曝。🔻

直方圖示例

直方圖最關鍵的兩個區域就是直方圖兩側的區域。
直方圖最左方邊緣高起,就是代表拍攝的照片裡有純黑色,或是有欠曝無訊號的黑色剪裁區域;而直方圖右邊緣的像素峰值凸起,就是代表圖像裡純白色像素(或是失去細節的過曝訊號),這兩種訊號後期都幾乎無法挽救。

示例1:曝光過度(高光裁剪

這張照片過度曝光。直方圖在右側已經碰觸到邊緣而且達到峰值,顯示照片中有過曝變白區域,過曝並且失去細節。如果LightroomCamera raw處理照片時降低這張照片的亮部,會出現畫素慘白,無法回復任何細節。

示例2:曝光不足(陰影剪切

這張照片曝光不足。直方圖在左側已經碰觸到邊緣而且達到峰值,顯示照片中有黑色區域,欠曝而沒有細節。如果LightroomCamera raw處理照片時提亮這張照片的陰影區域,黑色區域將出現大量噪點而且畫質不佳、不堪使用。

 示例3:正確曝光(拍攝時使用 R1.2 GND)(沒有丟失細節

一個相對平衡的曝光,直方圖沒有接近任一邊緣。LightroomCamera raw處理照片時,重新調整這張片的明亮分布,可以獲得更佳細節與畫面!

 

各廠牌相機說明書連結:

SONY:E接環A接環

CANON:EOS系列 EOS-REOS-M

NIKON:NIKON下載中心 

FujiFilm:富士下載中心 




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