Фотография и гистограмма

Вид — гистограмма

Вид гистограммы зависит от объема выборки, количества интервалов, начала отсчета первого интервала.
 

По виду гистограммы и графика статистической функции распределения выдвигают гипотезу о законе распределения случайной величины, которую затем проверяют. Прежде всего проверку осуществляют графически путем сопоставления статистической и теоретической функций распределения. На рис. 3 значения статистической функции распределения даны кружками, теоретической — сплошной линией. Графическое сравнение наглядно показывает степень совпадения статистической и теоретической функций распределения. Однако графический способ дает возможность только качественно сопоставить распределения. Для количественной оценки согласия статистического и теоретического распределения используют критерии согласия А. Н. Колмогорова и Пирсона.
 

Этому виду гистограммы отвечает достаточно представительная выборка результатов анализа, часть из которых отягощена систематической ошибкой, а другая часть лишена ее.
 

Этому виду гистограммы отвечает достаточно представительная выборка результатов анализа, часть из которых отягощена систематической погрешностью, а другая часть лишена ее. Другой пример — многократный эмиссионный спектральный анализ образца, в ходе которого часть определений проведена с использованием угольных электродов одной, а вторая часть — другой марки. Разность значений A i, 2 2 — х может служить в этих примерах мерой систематической погрешности.
 

Этому виду гистограммы отвечает достаточно представительная выборка результатов анализа, часть из которых отягощена систематической ошибкой, а другая часть лишена ее.
 

Она имеет вид гистограммы, на которой даны результаты испытаний последних заправок из серии смесей одного шифра. Данные приведены по порядку номеров заправок; результат испытаний последней заправки приводится в самом низу гистограммы. Нет необходимости испытывать смеси в той последовательности, в которой их приготовляют, так как компьютер перестраивает данные и представляет их по порядку номеров.
 

Иногда по виду гистограммы можно с большой уверенностью заключить, что результат измерения подчиняется ( или не подчиняется) нормальному закону распределения вероятности. Если, например, гистограмма имеет вид, показанный на рис. 41, а, то результат измерения определенно не подчиняется нормальному закону. Если же гистограмма имеет вид, показанный на рис. 41, б, то возникает сомнение: достаточно ли хорошо она соответствует теоретической кривой нормального закона распределения плотности вероятности, показанной пунктиром. Для разрешения этого сомнения нужно иметь правило, руководствуясь которым можно было бы принимать то или иное решение.
 

Цилиндричес — Имеют вид гистограммы со столбцами цилиндрической, конической ] кая ( Cylinder), и пирамидальной формы. Позволяют существенно улучшить внешний i коническая вид и наглядность объемной диаграммы.
 

Индикатор изображается в виде гистограмм, отдельно сила быков и отдельно медведей.
 

Например, если по виду гистограммы можно заключить, что случайные погрешности подчиняются равномерному закону распределения вероятностей, то зависимость между А и о определяется следующим образом.
 

Объем обычно изображают в виде гистограммы — ряда столбиков, высота которых отражает ежедневные объемы. Обычно его рисуют ниже цен.
 

Гистограмма в фотографии что это такое и как её читать

3 апреля 2012
Искандер Рубинин

Гистограмма (в фотографии) — это график распределения полутонов изображения, в котором по горизонтальной оси представлена яркость, а по вертикали — относительное число пикселов с данным значением яркости.

Гистограмма всех цветовых каналов

Изучив гистограмму, можно получить общее представление о правильности экспозиции, контрасте и цветовом насыщении снимка, оценить требуемую коррекцию как при съёмке (изменение экспозиции, цветового баланса, освещения либо композиции снимка), так и при последующей обработке.

Обычно на экране цифрового фотоаппарата показывается лишь гистограмма светлоты (исключения составляют дорогостоящие зеркальные камеры), а гистограмма для всех цветовых каналов доступна уже на компьютере, в приложениях для обработки растровой графики. К примеру, в Adobe Photoshop.

В общем случае гистограмма изображения не описывает художественных качеств изображения (например, съёмка силуэта в контровом свете будет на гистограмме выглядеть как недосвеченное (или пересвеченное) изображение), но в большинстве случаев позволяет ориентироваться в «направлении коррекции» изображения (если таковая коррекция требуется).

Многие фоторедакторы (напр. Adobe Photoshop, GIMP) и программы проявки RAW-файлов (UFRAW, PhotoOne, CaptureNX) позволяют осуществлять редактирование уровней изображения. Оно может производиться следующими методами:
• Сопоставлением пяти параметров: начального и конечного диапазона начального и итоговых изображений и показателем гамма-кривой (в Photoshop — панель Levels).

Гистограмма уровня света, тени, полутонов

• Заданием кривой функции соответствия точек начальной и конечной гистограмм изображения (функция задаётся чаще всего с помощью точек, через которых производится аппроксимация функции, обычно сплайнами) (в Photoshop — панель Curves).

Корректировка изображения с помощью кривых на гистограмме

• Заданием набора предустановок, осуществляющих ту или иную коррекцию.
• В автоматическом режиме (программа пытается добиться максимума по одному из параметров, например, по максимизации площади кривой)

Часть фотоаппаратов позволяет просматривать гистограмму изображения для отснятых снимков (а некоторые модели с контрастной фокусировкой — и во время фокусировки).

Похожим образом обстоит ситуация с характеристиками изображения — надо просто знать, что оно бывает 8-битным или 16-битным, кодировано в JPEG или RAW, иметь определенное количество пикселов разной яркости в трех цветовых каналах. И если первые две характеристики позволяют только два варианта (+ или -), то третья огромное множество — для стандартного изображения это 256 градаций яркости от черного к белому в каждом из трех основных каналов (красный, зеленый, синий, если вы не в курсе) для каждого пиксела. Другими словами, отклониться с пути здесь гораздо проще, чем на неизвестной местности, хотя и с куда меньшим риском для жизни, так что поле для экспериментов тоже открывается огромное.

Если же подъемы графика смещены относительно центра гистограммы влево или вправо, то фотография отличается слишком темными или засвеченными участками. Конечно, следует отдать должное гистограмме — она способна характеризовать изображение, но стремиться всегда к определенному ее виду, даже если глаза, глядя на изображение, с нужным вам идеальным обликом гистограммы в корне не согласны, наверное, не стоит. К примеру, ниже показана фотография с нормальной гистограммой, в которой свет и тени сбалансированы.

Свет и тени на гистограмме для этого фото сбалансированы

Ниже, мы можем наблюдать пример фотографии сделанной в «высоком ключе» (преобладание света на гистограмме). Однако, эта фотография является исключением потому что если смотреть исключительно на гистограмму, создастся впечатление, что фото пересвечено. Однако, мы видим, что это не так.

Гистограмма показывает преобладание светлых тонов на фото

Ещё одним примером того, что не стоит полагаться только лишь на гистограмму, является ночная съёмка.

Гистограмма с преобладанием теней

Для чего нужна гистограмма кадра

Для чего же она нужна, и как читать гистограмму? Благодаря данному графику мы можем безошибочно определить, темный кадр или пересвечен.

Прежде всего, надо освоить три важных параметра. Света–это наиболее светлые участки, и располагаются на графике справа. Второй параметр – это тени, соответственно – самые темные, на графике – слева. Ну и полутона — это нейтрально- серые цвета, которые находятся по центру гистограммы. Только здесь надо понимать, что речь идет не о цветах, а о их яркости, поэтому к примеру, оранжевый цвет относится к полутонам.

В некоторых графических редакторах, таких как «лайтрум» или «фотошоп», мы можем поправить экспозицию за счет гистограммы.

Изображение до коррекции гистограммы

Если мы откроем график в одной из этих программ, то увидим три ползунка, которые и отвечают за коррекцию трех основных параметров яркости. Двигая вправо черный ползунок, находящийся в левом нижнем углу, можно заметить, что тени на изображении становятся темнее. При движении светлого ползунка влево, картинка светлеет.

Изображение после коррекции гистограммы

А вот если сдвигать оба треугольника навстречу друг другу, мы получим более контрастную фотографию. Центральную стрелочку мы сдвигаем, если хотим проработать полутона.

кадр недоэкспонирован

Гистограмма на самом фотоаппарате не позволяет так кардинально изменить изображение, но сообщает о недостатках снимка. Когда вы производите фотосъемку при полуденном, ярком солнце, очень сложно рассмотреть на снимке количество пересветов или теней. Здесь просто необходима гистограмма, находящаяся в настройках фотокамеры. Если график на гистограмме смещен влево, то это означает, что кадр недоэкспонированный, нам поможет поправка экспозиции или увеличение длины выдержки.

кадр переэкспонирован

Аналогично, если смещение происходит вправо, то снимок пересвечен. Стоит поправить экспозицию, уменьшить выдержку или чуть прикрыть диафрагму.

Хорошая экспозиция кадра

В идеальном состоянии гистограмма должна выглядеть так, что столбики должны постепенно увеличиваться к центру гистограммы, и также плавно уменьшаться. В таких снимках не произойдет потери света и потери яркости и не будет преобладание темных участков.

Хорошая экспозиция кадра

Но идеальных графиков практически не бывает. Очень многое зависит от задачи и цели фотографа, что именно он хочет получить в итоге на изображении. Стоит лишь запомнить одно правило, что излишне темный кадр очень просто исправить, а вот «пересвеченное» изображение придется долго дорабатывать.

Другие виды диаграмм

Столбиковая диаграмма

Среди плоскостных диаграмм наибольшее распространение получили столбиковые, полосовые или ленточные, треугольные, квадратные, круговые, секторные, фигурные.

Столбиковые диаграммы изображаются в виде прямоугольников (столбиков), вытянутых по вертикали, высота которых соответствует значению показателя (рис. 6.9).

Полосовая диаграмма

Принцип построения полосовых диаграмм тот же, что и столбиковых. Отличие заключается в том, что полосовые (или ленточные) графики представляют значение показателя не по вертикальной, а по горизонтальной оси.

Оба вида диаграмм применяются для сравнения не только самих величин, но и их частей. Для изображения структуры совокупности строят столбики (полосы) одинакового размера, принимая целое за 100%, а величину частей целого — соответствующей удельным весам (рис. 6.10).

Для изображения показателей с противоположным содержанием (импорт и экспорт, сальдо положительное и отрицательное, возрастная пирамида) строят разнонаправленные столбиковые или полосовые диаграммы.

Основу квадратных, треугольных и круговых диаграмм составляет изображение значения показателя величиной площади геометрической фигуры.

Квадратная диаграмма

Для построения квадратной диаграммы устанавливают размер стороны квадрата путем извлечения корня квадратного из значения показателя.

Так, например, для построения диаграммы на рис. 6.11 из объема услуг связи за 1997 г. в России по отправлению телеграмм (73 млн.), пенсионных выплат (392 млн.), посылок (24 млн.) квадратные корни составили соответствено 8,5; 19,8; 4,9.

Круговая диаграмма

Круговые диаграммы строятся в виде площади кругов, радиусы которых равны корню квадратному из значений показателя.

Секторная диаграмма

Для изображения структуры (состава) совокупности используются секторные диаграммы. Круговая секторная диаграмма строится путем разделения круга на секторы пропорционально удельному весу частей в целом. Размер каждого сектора определяется величиной угла расчета (1% соответствует 3,6).

Пример. Доля продовольственных товаров в объеме розничного товарооборота России составила в 1992 г. 55%, а в 1997 г. — 49%, доля непродовольственных товаров составила соответственно 45% и 51%.

Построим два круга одинакового радиуса, а для изображения секторов определим центральные углы: для продовольственных товаров 3,6*55 = 198, 3,6*49 = 176,4; для непродовольственных товаров 3,6*45 = 162; 3,6*51 = 183,6. Разделим круги на соответствующие секторы (рис. 6.12).

Треугольная диаграмма

Разновидностью диаграмм, представляющих структуру (кроме столбиковых и полосовых), является диаграмма треугольная. Она применяется для одновременного изображения трех величин, изображающих элементы или составные части целого. Треугольная диаграмма представляет собой равносторонний треугольник, каждая сторона которого является равномерной масштабной шкалой от 0 до 100. Внутри строится координатная сетка, соответствующая линиям, проводимым параллельно сторонам треугольника. Перпендикуляры из любой точки координатной сетки представляют доли трех компонентов, соответствует в сумме 100% (рис. 6.13). Точка на графике соответствует 20% (по А), 30% (по В) и 50% (по С).

Рис. 6.13. Треугольная диаграмма

Вид — гистограмма

Сила быков отображается в виде гистограммы во втором окне. Высота этой гистограммы зависит от расстояния между вершиной ценового столбика и ЕМА — это и есть максимальная сила быков. Гистограмма в третьем окне отражает максимальную силу медведей. Ее глубина соответствует расстоянию от нижней точки ценового столбика до ЕМА.
 

На рис. 2 в виде гистограммы изображен ряд распределения рабочих по коэффициенту эффективности труда. По вертикальной оси указывается число рабочих, имеющих коэффициент эффективности труда в соответствующем интервале. На основании отрезков по горизонтальной оси строится ряд прямоугольников с высотой, равной числу рабочих данной группы. Этот ряд прямоугольников и представляет собой гистограмму распределения рабочих по коэффициенту эффективности труда.
 

Она рисует эту разницу в виде гистограммы — последовательности вертикальных столбиков. Эта разница может быть очень мала, но компьютер развернет ее на весь экран.
 

При замене кривой плотности в виде гистограммы кривой в виде полигона правило нормирования выполняется автоматически, так как от каждого большого столбца гистограммы ( см. рис. 5 — 7, б) отсекается и отбрасывается часть площади в виде треугольников, заштрихованных на рис. 5 — 7, б вертикально, а к каждому меньшему столбцу добавляются такие же площади треугольников, заштрихованных горизонтально. В итоге общая площадь под кривой полигона остается равной площади исходной гистограммы.
 

После измерения электрогранулометр выдает информацию в виде гистограмм и счетных концентраций аэрозольных частиц в каждом канале анализатора.
 

Мы можем начертить индекс силы в виде гистограммы, на которой положительные значения индекса расположены выше нулевой линии, а отрицательные — ниже. Такая сырая гистограмма выглядит очень неровно, потому что ежедневно скачет вверх-вниз.
 

Анализ экспериментальных данных, представленных в виде гистограмм, в связи с практическими удобствами использования метода наименьших квадратов широко применяется и в тех случаях, огда такое представление данных приводит к определенной потере полученной в эксперименте информации.
 

После измерения электрогранулометр выдает информацию в виде гистограмм и счетных концентраций аэрозольных частиц в каждом канале анализатора.
 

Рассеивание отклонений размера наглядно представляется в виде гистограммы, состоящей из прямоугольников или эмпирической кривой распределения ( фиг.
 

Результаты ранжировки представлены на рис. III-5 в виде гистограммы. Сопоставление ее с гистограммой рис. 1П — 4 отчетливо показывает основное различие ранжировок, данных специалистами, большинство из которых ( 28 из 35) являются технологами, и специалистами по автоматизации

Последние, естественно, большее значение придавали возможности ( пусть даже и принципиальной) осуществления автоматического контроля ранжируемого параметра, безусловно принимая во внимание и важность поставляемой им информации. Из гистограммы рис. Ш-5 видно следующее.
 

Ш-5 видно следующее.
 

Полученные данные могут быть представлены как в виде гистограмм, так и в виде кривых, сглаживающих ступенчатую функцию распределения. Каждая точка на этих кривых дает долю сплавов, заключенных в интервале Ас 5 % в окрестности данной точки.
 

Задание III уровня требует вывода результатов в виде гистограмм и построения на экране дисплея и на ПУ геометрических фигур.
 

Распределение частиц по размерам можно представить в виде гистограммы ( рис. 4.1, б), где по оси абсцисс откладывают размеры частиц, а по оси ординат их относительное содержание.
 

Пример гистограммы в условном форматировании

Для наглядного примера возьмем отчет в таблице по прибыльности магазинов за последние 2 года:

Чтобы в столбце D добавить правило основано на гистограмме выделите диапазон ячеек D2:D12 и выберите инструмент: «ГЛАВНАЯ»-«Стили»-«Условное форматирование»-«Гистограммы»-«Градиентная заливка»-«Зеленая гистограмма».

В результате появилась диаграмма в ячейке Excel, которая визуально отображает содержание значения.

Чем больше значение содержит ячейка по отношению к другим ячейкам, тем длиннее ее диаграмма. Положительные значения отображаются зеленым цветом, а отрицательные – красным.

Полезный совет! Уже при наведении мышкой на любой цвет гистограммы диапазон предварительно оформляется соответственному типу. Если среди предложенных вариантов Вы не нашли удовлетворяющий Вашим потребностям выберите нижнюю опцию «Другие правила». Откроется окно с гибкими настройками оформления гистограммы для ячеек.

Так же, как и при других типах правил условного форматирования мы можем изменять и настраивать график в ячейке с помощью диспетчера правил. Для этого:

1. Выделите диапазон D2:D12 и выберите инструмент: «ГЛАВНАЯ»-«Стили»-«Условное форматирование»-«Управление правилами».
2. Появится окно «Диспетчер правил условного форматирования». В нем выделите текущее правило и нажмите на кнопку «Изменить».
3. В появившемся окне «Изменение правила форматирования» из группы параметров «Внешний вид столбца» из выпадающего списка «Граница» выберите опцию «Нет границы». Так мы немного изменим вид шкал под свой вкус.
4. Нажмите на кнопку «Отрицательные значения и ось».
5. Теперь в новом окне «Настройка отрицательных значений оси» укажите на самую нижнею опцию «Нет (показать отрицательные и положительные значения в одном направлении)». И нажмите ОК на всех открытых окнах.

Обратите внимание! Во окне «Настройка отрицательных значений оси» по умолчанию ось с нулевым значением автоматически смещается в зависимости от размера наибольшего отрицательного значения. Там же есть опция «Середина ячейки» при выборе которой ось с нулевым значением всегда будет находится по середине ячейки в независимости от ее значений

При этом по умолчанию для положительных значений шкала будет увеличиваться в правую сторону, а для отрицательных – в левую. Хотя направление можно менять в предыдущем окне «Изменение правила форматирования» в правом нижнем углу, выпадающий список «Направление столбца:»

Об этом следует помнить если выбран один и тот же цвет для положительных и отрицательных значений. Как вы заметили настройках отрицательного значения, так же изменяется цвет шкалы для отрицательных чисел.

В окне «Изменение правила форматирования» для пользователя предоставляются широкие возможности для настройки различных параметров. Например, если отметить галочкой пункт «Показать только столбец», то содержимое ячеек будет скрыто, будет видно только шкалы гистограмм.

Ниже нам предоставляется гибкая настройка для минимальных и максимальных значений. Из выпадающих списков выбираете опции: число, процент. А под ними вводите свои значения. При выборе же опции «формула» мы получаем неограниченные возможности для настройки данного параметра.

Гистограмма

Гистограмма – (Histogram) представляет собой график, по которому можно оценить яркость изображения см.Рис.1.

Гистограмму каждого кадра можно посмотреть на дисплее цифровой фотокамеры, как компактного класса, так и зеркальной. Некоторые фотокамеры позволяют просматривать информацию в каждом из трёх цветных каналов RGB.

Гистограмма иллюстрирует распределение пикселей изображения на графике. График показывает соответствие числа пикселей каждому уровню яркости.

Гистограмма отображает, какая часть изображения содержит достаточное количество деталей в тенях (левая часть гистограммы), в средних тонах (середина гистограммы) и в светах (правая часть гистограммы).

Рис.1. Гистограмма типичного фотографического снимка

При помощи гистограммы фотограф может оперативно корректировать результаты съёмки.

Благодаря тому, что гистограмма показывает распределение числа пикселей в соответствии с каждым уровнем яркости, у фотографа появляется возможность оценить тональность снимка.

Гистограмма также позволяет быстро оценить тональный диапазон фотографии или ключ, в котором выполнен снимок.

Снимок, выполненный в тёмной тональности или в низком ключе, характеризуется концентрацией пикселей в тенях изображения см.Рис.2. Тёмное изображение

Снимок, выполненный в светлой тональности или в высоком ключе, характеризуется концентрацией пикселей в светах изображения см.Рис.2. Светлое изображение

Снимок, выполненный в средней тональности или в среднем ключе, характеризуется концентрацией пикселей в средних тонах изображения.

Снимок, выполненный в полном тональном диапазоне, характеризуется распределением пикселей по всей тональной шкале, т.е. в тенях изображения, в средних тонах изображения и в светах изображения см.Рис.2. Нормальное изображение

Определение тональности снимка помогает установить необходимую тональную коррекцию.