تالار گفتمان آرل

در درس حاضر، به یکی از اساسی‌ترین تنظیمات در فتوشاپ، یعنی تنظیم تون و رنگ خواهیم پرداخت و با ابزار و برخی از تکنیک‌های مرتبط آشنا خواهیم شد. اما پیش از آن، لازم است که یکی از مفاهیم مهم در زمینه تحلیل تصویر، یعنی هیستوگرام‌ها را بررسی کنیم. در ادامه با هیستوگرام‌ها آشنا می‌شویم و پنل هیستوگرام در نرم افزار فتوشاپ را مورد بحث قرار می‌دهیم.



هیستوگرام (Histogram)
هیستوگرام‌ها نمودارهایی هستند که توزیع تون‌های (Tone: میزان تیرگی و روشنی یا رنگ) ثبت شده در تصویر را نشان می‌دهند. این نمودارها از یک طرف به تیره‌ترین تون و از طرف دیگر به روشن‌ترین تون ختم می‌شوند. طبیعی است که در تصاویر رنگی، هیستوگرام‌ها، نماینده تون‌های رنگی، و در تصاویر سیاه و سفید، نماینده تون‌های خاکستری هستند.





به علاوه، هیستوگرام‌ها نمودارهایی هستند که از دو محور عمود بر هم تشکیل شده اند. محور افقی نمایشگر مقادیر تون‌ها ،از تیره‌ترین تون تا روشن‌ترین است و محور عمودی نشانگر تعداد پیکسل‌ها است. ارتفاع نمودار در هر نقطه از محور افقی، با همان مقدار روشنایی و رنگ، نماینده تعداد پیکسل‌هایی است که حاوی آن تون رنگی یا رنگ خاکستری هستند. یعنی هرچه ارتفاع نمودار در نقطه ای بیشتر باشد، تعداد بیشتری از پیکسل‌ها با آن تون خاص، در تصویر وجود دارد و هرچه ارتفاع نمودار در بخشی کمتر باشد، نشانگر تعداد کمتری از پیکسل‌های حاوی تون‌های آن بخش است. واضح است که اگر تون‌های خاصی ثبت نشده باشند، نمودار تصویر در آن نقاط خاص، ارتفاعی برابر با صفر دارد. لذا، نموداری با تراکم خیلی کم و ارتفاع صفر در بعضی از بخش‌ها، بیانگر این است که بسیاری از جزئیات در عکس ثبت نشده است.
به عنوان مثال در نمودار زیر، با فرض اینکه سمت چپ نمودار نماینده تیرگی‌ها و سمت راست نماینده روشنایی‌هاست، کم بودن ارتفاع در سمت چپ، نشان می‌دهد که تعداد پیکسل‌های حاوی تون‌های تیره، بسیار کم است. همچنین عدم پیوستگی نمودار در بعضی از نقاط، نشانگر صفر بودن ارتفاع نمودار در آن نقطه، یعنی تون خاص است. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که برخی از تون‌های خاص در عکس وجود ندارند. به علاوه، تراکم هیستوگرام در سمت راست، نشان می‌دهد که تعداد زیادی از پیکسل‌ها از تون‌های تیره برخوردارند.


به طور کلی، شاید بتوان هیستوگرام‌ها را به سه دسته ی اصلی هیستوگرام روشنایی (Luminosity یا Luminance)، هیستوگرام تک رنگ (Color) و برایند رنگی مانند RGB تقسیم کرد، که در برخی از مواقع بسیار مشابه هم بوده و در مواردی تفاوت‌های فاحشی نسبت به هم دارند و شناخت هر یک از این سه نوع در تحلیل نور و رنگ در تصویر می‌تواند بسیار موثر باشد.
ابتدا، هیستوگرام‌های روشنایی را مورد بررسی قرار می‌دهیم. هیستوگرام‌های روشنایی با واژه‌های لاتین Brightness Histogram یا Luminosity Histogram یا Luminance مشخص می‌شوند. در این نوع از هیستوگرام‌ها، میزان روشنایی هر پیکسل که با چشم انسان دریافت می‌شود، مبنا قرار می‌گیرد. این نمودار‌ها معمولا در سمت چپ، نماینده بخشهای تیره بوده و با عدد صفر که نشانگر سیاه مطلق (عدم وجود روشنایی) است، آغاز می‌شوند. پیکسل‌هایی که حاوی این مقدار هستند، فاقد روشنایی بوده و سیاه هستند. هرچه در نمودار، از سمت چپ به راست حرکت کنیم، مقادیر روشنایی بالا‌تر می‌رود.


اغلب در نمایش هیستوگرام، از سیستم ۸ بیتی استفاده می‌شود که حاوی ۲۵۶ تون است. در چنین حالتی اگر عدد صفر، سیاه مطلق باشد، در انتهای سمت راست این نمودار، عدد ۲۵۵ نشانگر سفید مطلق (حد اکثر روشنایی) است که مجموعا ۲۵۶ تون مختلف را شامل می‌شوند.
همان طور که اشاره شد، معمولا هیستوگرام‌ها در سمت چپ نمایانگر تیرگی‌ها (Shadows)، در میانه نمایشگر پیکسل‌ها با تونهای میانه (Mid Tones)، و در سمت راست نمایانگر بخشهای روشن (High Lights)، هستند. (به ندرت، این نمودارها به صورت برعکس هم مورد استفاده قرار می‌گیرند). هر چه ارتفاع و تمرکز نمودار در بخشی از نمودار بیشتر باشد، تعداد بیشتری از پیکسلها با آن تون‌های خاص در تصویر وجود دارند.


توجه به این نکته بسیار ضروری است که هیستوگرام از چپ به راست نماینده موقعیت مکانی پیکسل‌های تصویر از چپ به راست نیست بلکه در سمت چپ نشانگر تعداد پیکسل‌های تیره و در در سمت راست، نشانگر تعداد پیکسل‌های روشن است، حال موقعیت این پیکسل‌ها در هر جای عکس می‌تواند باشد.
در سمت چپ شکل زیر‌‌ همان طور که در عکسهای مربوطه نیز مشخص است، تمرکز هیستوگرام در سمت چپ، نمایانگر زیاد بودن بخشهای تیره در عکس است. همچنین در سمت راست عکس، کم بودن ارتفاع در سمت چپ هیستوگرام نشانگر کم بودن بخش‌های تیره در تصویر است.


برش یا Clip در هیستوگرام
یکی از مهم‌ترین کاربردهای هیستوگرام، مشخص کردن برش یا کلیپ در بخشهای روشن و یا تاریک تصویر است. هر‌گاه هیستوگرام از سمت راست یا چپ، محورهای عمودی را قطع کرده باشد، اصطلاحا، در هیستوگرام برش یا کلیپ داریم. به این معنی که تعدادی از پیکسل‌ها، حاوی هیچ تون رنگی نبوده و در واقع سیاه مطلق یا سفید مطلق هستند. این امر از این حیث برای کاربر بسیار مهم است که وی با دیدن بخش کلیپ شده در هیستوگرام، متوجه می‌شود که در قسمتهایی از تصویر، هیچ جزئیاتی وجود ندارد (سیاه مطلق یا سفید مطلق) و یا حداقل، جزئیات در برخی از کانالهای رنگی ثبت نشده‌اند.
در مثال زیر، با توجه به اینکه هیستوگرام روشنایی، محور عمودی را در سمت چپ قطع کرده است، می‌توان نتیجه گرفت که در تصویر، پیکسل‌هایی با رنگ سیاه مطلق ثبت شده است و از آنجا که ارتفاع این بخش نیز زیاد است، تعداد پیکسل‌های به رنگ سیاه زیاد است. این موضوع گواه آن است که در این بخش‌ها جز رنگ سیاه جزئیات دیگری ثبت نشده و اگر قرار بوده که در این بخش‌ها جزئیاتی ثبت شود، روشن‌تر کردن تصویر، به بازیابی جزئیات کمکی نخواهد کرد.


در مورد نام این هیستوگرام، گاهی به جای واژه صحیح هیستوگرام Luminosity، از واژه Luminance ، با همان تعریف استفاده می‌شود. این دو اصطلاح با هم تفاوت ظریف اما مهمی دارند.
Luminance میزان نور یا روشنایی است که یک رنگ از خود ساطع می‌کند، اما Luminosity میزان روشنایی است که توسط چشم دریافت می‌شود و این میزان در رنگ‌های متفاوت، فرق می‌کند. مثلا در مدل RGB، نور دریافتی از رنگ سبز به مراتب بیشتر از رنگ‌های دیگر است.
(Green:59%, Red:30%, Blue: 11%)