هیستوگرام چیست؟ قسمت اول

نور سنجی در قرن بیست و یکم عکاسان حرفه‌ای معمولا بعد از گرفتن هر عکس، در صفحه نمایش پشت دوربین نگاه می‌کنند، آنها معمولا کمتر به خود عکس توجه می‌کنند، بلکه این هیستوگرام است که بیشتر توجه آنها را بخود جلب می‌نماید. Canon EOS 1Ds با 16-35mm f/2.8L lens @ 24mm. ISO 200 این هیستوگرام توزیع تقریبا کاملی از طیفها را که حدود چهار گام محدوده دینامیکی از سایه‌های تاریک در سمت چپ تا حد باریکی حدود یک گام از سایه‌های روشن در راست دربرمی‌گیرد را نشان می‌دهد. این محدوده تقریبا در پنج گام محدوده دینامیکی واقع شده است که محدوده توانایی بیشتر سنسورهای تصویری دیجیتال است. معمولا نورسنجها طیف خاکستری 18%در کارت مرجع استاندارد طیف را به عنوان طیف متوسط در نظر گرفته و نورسنجی را بر اساس آن انجام می‌دهند. این کار به این علت است که دوربین متوسطی از نواحی مختلف یک صحنه را می‌بیند و متوسطی ازنورکل صحنه را که بهترین سازگاری با نواحی درخشان و سایه‌های ملایم و تند داشته باشد، برای تنظیم نور در نظر می‌گیرد. این تنظیم، که معمولا خود شما و یا سیستم اتوماتیک دوربین شما انتخاب می‌کند، در واقع یک سازش است. در بیشتر شرایط این نوع نورسنجی یک نورسنجی ایده‌آل و کامل نیست. در حقیقت فقط یک تنظیم وجود دارد که مقادیر طیفهای مختلف موجود در صحنه را به بهترین وجه در محدوده توانایی سنسور دوربین شما قرار می‌دهد. "به بهترین وجه" به این معنا است که طیفهای متوسط موجود در عکس، تقریبا در وسط تاریکترین و روشنترین مقادیر واقع شوند. این تعریف را در ذهن نگه دارید تا گریزی به محدود دینامیکی بزنیم و برگردیم. محدوده دینامیکی سنسور تصویری دوربین دیجیتال شما شباهت زیادی به فیلم رنگی حساس به نور اسلاید دارد. شبیه فیلم‌های اسلاید، اگر بخشی از تصویر نوری بیش از حد دریافت کند سفید و اگر نور کمی به آن برسد تیره می‌شود. یک تصویر مناسب فقط هنگامی ضبط می‌شود که نوری که به سنسور می‌رسد تقریبا در محدده پنج گام f واقع شده باشد. ( هر گام f میزان نور رسیده به فیلم را دو برابر یا نصف می‌کند) در مورد دوربین‌های دیجیتال محدوده دینامیکی تقریبا مشابه فیل‌های اسلاید در حدود 5 گام می‌باشد. همچنین به یاد داشته باشید که محدوده مقادیر روشنایی در دنیای واقعی حدود 10 گام می‌باشد – از کمترین نور قابل تشخیص تا روشنترین نور در ساحل دریا یا منظره برفی. Canon EOS 1Ds با 135mm f/2.، ISO 100 در تصویری که در مد 8 بیتی ضبط شده باشد 256 سطح مجزا بین سیاه مطلق (0) و سفید مطلق (256) وجود دارد. ( ما در این نوشتار از مدهای 12، 14 و 16 بیتی صرفنظر می‌کنیم). 18% خاکستری (نقطه‌ای که تمام نورسنجی‌ها آن را معیار می‌گیرند) مقدار عددی در حدود 128 دارد که در میانه سیاه و سفید قرار دارد. اگر در مودرد این موضوع فکر کنید تا حدودی منطقی است. این به این معنا است که اگر شما د رحال عکاسی از متوسطی از سوژه‌ها هستید، مثلا در یک منظره که در آن مردم، درختها، چمنزار و ... وجود دارد نورسنجی بر اساس نقطه متوسط محدوده دینامیک یدوربین انجام می‌شود. چرا این موضوع مهم است؟ بخاطر این که اگر یک سوژه را در نزدیکی مرزهای توانایی محدوده دینامیکی سنسور دوربینتان نورسنجی نمایید، اگر به صفر(سیاه مطلق) نزدیک باشد اصلا تصویری ندارید و یا تصویر بسیار تیره و نویزدار است و اگر به 255 (سفیدی مطلق) نزدیک باشد چیزی به غیر از یک صفحه سفید با نقاطی رنگی که تصویری را نشان نمی‌دهند نخواهید داشت. هیستوگرام در اینجاست که هیستوگرام بکار می‌آید. هیستوگرام یک نمودار ساده است که نشان می‌دهد سطوح مختلف روشنایی موجود در صحنه، از تاریکترین تا روشنترین سطح در چه محدوده‌ای واقع شده‌اند. این مقادیر از تاریکترین بخش نمودار در سمت چپ تا روشنترین مقادیر در سمت راست چیده شده‌اند. محور عمودی این نمودار (ارتفاع نقاط روی نمودار) نشان می‌دهد که چه مقدار از تصویر در هر سطح از روشنایی قرار دارد. در تصویر فوق هر کدام از پنج ناحیه (یا گامهای f) قابل ثبت توسط دوربین‌ها بطور دلخواه با عبارات خیلی تیره، تیره، متوسط، روشن و خیلی روشن برچسب زده شده‌اند. اما هرکدام از این محدوده‌ها که شامل یک گام f هستند در درون خود دارای حدود 50 سطح مجزای روشنایی می‌باشند. در نظر گرفتن 4-5 نقطه از انتها (تیره) و 4-5 نقطه از ابتدای (روشن) این مقیاس به عنوان نقاطی که بخاطر نزدیکی بیش از حد به حداقل و حداکثرها بخشی از نواحی تشکیل دهنده تصویر نیستند، ایده بدی نیست. در این تصویر نمایی از صفحه نمایش پشت یک دوربین Canonb 1Ds که هیستوگرام یک عکس را نشان می‌دهد دیده می‌شود. ضمنا با استفاده از خطوط عمودی 5 گام محدوده دینامیکی موجود را تقسیم بندی نموده است. همانطور که می‌بینید بیشتر نواحی این تصویر در نواحی سایه‌ و یا خیلی روشن قرار دارد و بخش کمی در محدوده متوسط واقع شده است. کم کم موضوع در حال روشن شدن است. هیستوگرام فقط یک معیار تقریبی به ما نشان می‌دهد، مثل یک نگاه گذرا به ساعت مچی که حدود زمان را به ما نشان می‌دهد، نه مقادیر دقیق ثانیه و دقیقه‌ها را. اگر شما در خواندن هیستوگرام مهارت پیدا نمایید قادر خواهید بود که کیفیت نورسنجی دوربین را با یک نگاه تخمین بزنید. البته این کار زمانی مفیدتر و معنادار است که هیستوگرام صحنه قبل از عکاسی یا بعد از گرفتن عکس نشان داده شود. در قسمتهای بعدی این مقاله چند مثال را با هم بررسی می‌نماییم.

شاید مفیدترین ابزار در عکاسی دیجیتال هیستوگرام باشد. با این وجود شاید چیزی باشد که کمترین اطلاع در مورد آن وجود دارد. در این مقاله سعی می‌کنیم که توضیح دهیم که هیستوگرام چه چیزی به عکاس نشان می‌دهد و چگونه باید از این اطلاعات استفاده نمود. بعضی از دوربین‌های دیجیتال توانایی نمایش هیستوگرام را بصورت مستقیم (قبل از گرفتن عکس) و یا در بیشتر موارد بعد از گرفتن عکس دارند. در بیشتر این دوربین‌ها هیستوگرام روی صفحه نمایش پشت دوربین نشان داده می‌شود و بیشتر آنها را می‌توان به گونه‌ای برنامه‌ریزی نمود که هیستوگرام را بلافاصله بعد از گرفتن هر عکس و یا هنگام مرور عکسها نشان دهند. در مورد دوربین‌هایی که هیستوگرام عکس را نشان نمی‌دهند، باید عکسها را به کامپیوتر منتقل نمود و هیستوگرام عکس را با نرم‌افزارهای ویرایش تصویر مانند فتوشاپ بررسی نمود.