Гистограмма тонов

Гистограммой тонов, или гистограммой распределения уровней, называется гра­фическое представление сведений о количестве пикселов с тем или иным значением управляющего параметра цвета в составе пиксельного изображения.

Гисто­грамма представляет собой тип диаграммы, составленной из расположенных вплотную друг к другу вертикальных столбцов, нижние края которых выровне­ны по горизонтали, а высота пропорциональна величине, отражаемой на гис­тограмме (в случае гистограммы тонов — количеству пикселов, имеющих один и тот же уровень тона).

Всего в гистограмме тонов насчитывается 256 столбцов. В большинстве про­грамм пиксельной графики под собственно диаграммой отображаются шкала то­нов и статистические сведения о составе тонов в изображении.

В практической работе гистограмма тонов применяется для оценки качества пиксельных изображений и выработки предварительного решения по коррекции тонов. Кроме того, упрощенный вариант гистограммы тонов обычно включается составной частью в инструменты коррекции тонов.

Коррекция тонов по уровням

Коррекцией распределения тонов по уровням, или просто тоновой коррекцией, называется процедура перераспределения пикселов изображения по полному то­новому диапазону. В процессе такого перераспределения некоторые пикселы становятся светлее, другие — темнее, а в результате вид тоновой гистограммы приближается к желаемому.

В большинстве программ пиксельной компьютерной графики тоновую коррек­цию можно выполнять несколькими способами. Чаще всего используются тоно­вая коррекция по трем диапазонам (тени, средние тона, света) и тоновая коррек­ция по градационной кривой.

Тоновая коррекция по трем диапазонам основывается на разбиении полного то­нового диапазона на три равных по ширине поддиапазона (тени, средние тона и света) и состоит в перераспределении пикселов изображения между этими тре­мя поддиапазонами. Перераспределение выполняется путем фиксации на шкале тонов местоположения трех условных точек: черной, белой и средней.

Черной точкой называется уровень тона, соответствующий после тоновой кор­рекции нулевой светлоте пиксела. В процессе коррекции все пикселы, имеющие светлоту меньшую, чем черная точка, или равную ей, получают нулевую свет­лоту, а остальные пикселы тонового диапазона равномерно распределяются в нем.

Белой точкой называется уровень тона, соответствующий после тоновой коррекции максимальной светлоте пиксела. В процессе коррекции все пикселы, имеющие светлоту большую, или равную ей, чем белая точка, получают максимальную свет­лоту, а остальные пикселы тонового диапазона равномерно распределяются в нем.

Выбор черной и белой точек изображения, подлежащего тоновой коррекции, вы­полняется в различных графических программах по-разному, но большинство из них позволяют указать непосредственно на изображении пиксел, соответствую­щий черной или белой точке, с помощью специального инструмента. Другой час­то встречающийся механизм тоновой коррекции — выбор черной и белой точек по гистограмме тонов с помощью ползунков.

В результате коррекции черной и белой точек тоновый диапазон изображения расширяется, что положительно отражается на его внешнем виде. Проявляются ранее скрытые нюансы в тенях и светах, изображение становится «сочнее». Однако у процесса коррекции тонов имеется и отрицательная сторона. В процес­се коррекции реальных тонов в изображении может стать только меньше, чем было. Из-за этого в гистограмме тонов после перераспределения появляются щелевидные просветы

Каждый такой просвет говорит об отсутствии в изображении пикселов с соот­ветствующим уровнем тона. Само по себе такое отсутствие не является отрица­тельным фактором, но если в исходном изображении имеются плавные пере­ходы тона (а они имеются практически во всех реалистичных изображениях), плавность этих переходов будет нарушена. Если ширина щелевидного зазора в гистограмме тонов превышает 3-5 последовательных значений тона, на отпе­чатках изображения появляется заметная глазом «полосатость» плавных перехо­дов тона, или постеризация, что, безуслов­но, нежелательно, а во многих случаях — недопустимо. Именно постеризация является причиной исчезновения тонких деталей изображения при избыточной тоновой коррекции.

Задавая местоположение в тоновом диапазоне точки среднего тона (серой точ­ки), можно перераспределить пикселы изображения между светами, средними тонами и тенями. Это полезно при коррекции изображений, в которых превали­руют темные или светлые тона. Такие изображения часто возникают при фото­съемке с неверно выбранной длительностью экспозиции.

Рассмотренные приемы тоновой коррекции по трем поддиапазонам позволяют добиваться удовлетворительных результатов во многих, но не во всех случаях. Иногда требуется выполнить тоновую коррекцию только в сравнительно,узкой части тонового диапазона, например осветлить только самые темные тени, не за­трагивая средние тона, и усилить контрастность в светах. Для такой работы удобно воспользоваться тоновой коррекцией по градационной кривой.