Zapewne niektórzy jeszcze pamiętają z lekcji matematyki lub statystyki, gdy rysowali w na wykresach słupki przedstawiające rozkład liczebności jakiegoś zjawiska w badanych przedziałach. Histogramy są genialne w swej banalności, dlatego są wykorzystywane praktycznie wszędzie, gdzie potrzeba przedstawić w przejrzysty sposób, wiele danych obrazujących rozkład populacji pewnej zmiennej. Spójrzmy na rysunek 1, który przedstawia tabelkę o wymiarach 10x10 zawierającą na pierwszy rzut oka przypadkowo rozrzucone cyfry, z zakresu od 1 do 5.

----- R E K L A M A -----

Sama tabelka nie wiele nam mówi, ale jeśli przedstawimy na wykresie ile razy występuje dana cyfra, otrzymamy następujący histogram:

Od razu widzimy, że cyfra jeden występuje najczęściej, bo aż 46 razy, a dwójka jedynie 4 razy. Ktoś może zapytać jak to można wykorzystać w fotografii cyfrowej? Zamieńmy cyfry na kolory w następujący sposób: jedynce przypiszmy kolor czerwony, dwójce – żółty, trójce – zielony, czwórce – niebieski a piątce – fioletowy. W rezultacie otrzymamy:

Tabela, przekształciła nam się w prosty rysunek, którego histogram jest identyczny z histogramem występowania cyfr a prezentuje nam jednocześnie krotność występowania poszczególnych kolorów! W analogiczny sposób działają histogramy, jakimi możemy posługiwać się w menu aparatów cyfrowych, czy w programach do retuszu zdjęć (Adobe Photoshop, Picture Window Pro etc.). Zobaczmy jak będzie wyglądał histogram ostatniego rysunku, w profesjonalnym programie:

Na pierwszy rzut oka widać, że histogram ten różni się od poprzedniego. Zamiast szerokich słupków, mamy 6 cienkich kreseczek (dlatego sześć a nie pięć, bo na ostatnim histogramie został uwzględniony kolor czarny, który mają cyfry i kontury tabelki). Stało się tak dlatego, że na skali poziomej, nie ma już 5 barw, z których korzystamy, ale 256 odcieni szarości, od czarnego po lewej stronie, do białego po prawej. Dlaczego przeszliśmy do odcieni szarości? Ponieważ większość histogramów pokazuje nam nie ilość punków o danej barwie, a ilość punktów o tonach ciemnych, jasnych oraz pośrednich (oczywiście wykorzystuje się histogramy dla kolorów, ale o nich później), co bezpośrednio przekłada się na informację, czy dane zdjęcie jest prześwietlone, nie doświetlone, czy w sam raz. Aby lepiej zobrazować tę bardzo przydatną informację płynącą z histogramów posłużę się przykładami.

1. Obraz nie doświetlony: Gdy wykonaliśmy zdjęcie w trudnych warunkach oświetleniowych lub nocą, przeważać na nim będą ciemne obszary.

Histogram w takim przypadku wyglądać może następująco:

Wyraźnie widać, że histogram przesunięty jest w lewo, czyli w kierunku cieni. Skutki tego widoczne są na zdjęciu, na którym przeważają ciemne obszary, gdzieniegdzie widać lampy uliczne oraz reflektory samochodów (niewielki wzrost po prawej stornie), ale ewidentnie brakuje elementów o pośrednich odcieniach (przewężenie po środku).

2. Obrazek prześwietlony Przeciwnym wypadkiem jest, fotografia w jasnym słońcu, gdzie dużo mamy elementów jasnych.

Wtedy histogram wygląda jak lustrzane odbicie poprzedniego:

Tu natomiast wyraźnie widoczna jest przewaga jasnych obszarów na zdjęciu z nielicznymi obszarami pośrednimi i małym wzrostem przy obszarach ciemnych. Zdjęcie byłoby nieco lepsze, gdyby skrócić czas ekspozycji lub przymknąć bardziej przysłonę (gdy jest to możliwe).

3. W sam raz Prawidłowo wykonane zdjęcie powinno mieć przewagę odcieni pośrednich, tak by nie przeważały obszary zbyt jasne lub ciemne:

Tutaj zdjęcie jest prawie idealnie naświetlone. Zdecydowana większość ekspozycji mieści się w centralnym obszarze histogramu. Wyraźnie widać wzrost przy jaśniejszych odcieniach, ale nie psuje to zbytnio zdjęcia.

Jak widać histogram może nam znacząco podpowiadać co poprawić w zdjęciu, kiedy je doświetlić, a kiedy nie. Wykonując zdjęcia wszelkie poprawki można uzyskać korzystając ze zmiany parametrów ekspozycji w skali EV. Drobne niedociągnięcia w naświetlaniu możemy zniwelować ustawiając +-1/3 lub ½ EV, większe błędy korygujemy za pomocą większych stopni, np.: +-1 lub 1 ½ EV.

Należy jednak pamiętać, że histogram może nam tylko służyć jako sufler. Jednak jego podpowiedzi nie zawsze muszą być zgodne z tym co chcemy uzyskać. Poniższej prezentuję prawidłowo wykonaną fotografię Księżyca:

W wypadku zdjęć niekonwencjonalnych, nie możemy trzymać się sztywno tego co wskazuje histogram:

Gdyż w tym przypadku, zgodnie z wcześniejszymi wskazówkami, zdjęcie powinno być zdecydowanie nie doświetlone. Jest jednak jak najbardziej prawidłowe, po prostu mamy tu bardzo duży kontrast pomiędzy jasną tarczą Srebrnego Globu, a idealnie ciemnym niebem. Większa część pikseli na fotografii odwzorowuje czerń (lewa część histogramu), zaś tylko niewielki procent, sam Księżyc (prawa część). Przy tym, praktycznie nie występują odcienie pośrednie.

Jak wspomniałem wcześniej, poza histogramami jasności, możemy używać histogramów dla kolorów. Gdy rozłożymy zdjęcie z punktu 3), na składowe RGB uzyskamy, następujące histogramy:

które po złożeniu dadzą:

Jest on bardzo podobny do histogramu jasności z punktu 3). Różnice wynikają oczywiście z tego, że na osi poziomej odłożone mamy składowe kolorów.