不懂直方圖，還談什麼數碼攝影
直方圖是數碼攝影的核心工具，是“攝影師的X光片”。
掌握了直方圖，攝影師就不再為複雜的測光方式所困擾，也不會被顯示屏、環境光線和個人喜好所誤導，真正做到科學曝光、精確後期。
知識點：曝光、影調、通道、直方圖
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1 什麼是直方圖？
數碼時代，直方圖可以說是無處不在。無論是相機的顯示屏，還是後期PS、ACR裡的視窗，甚至色階、曲線的工具之中，都可以看到直方圖的身影。
要理解直方圖，繞不開“亮度”這個概念。人們把照片的亮度分為0到255共256個數值，數值越大，代表的亮度越高。其中0代表純黑色的最暗區域，255表示最亮的純白色，而中間的數字就是不同亮度的灰色。
當我們用橫軸代表0-255的亮度數值。豎軸代表照片中對應亮度的畫素數量，這個函式影象就被稱為直方圖。
上面的這個直方圖，準確來說應該叫RGB直方圖，因為他是由紅、綠、藍三個通道的直方圖疊加後除以3而成的。
我們知道色彩是由紅、綠、藍三原色混合而成。而相機記錄照片的時候，也是分別記錄下了紅、綠、藍每個“通道”下的版本，最後再混合成一張五顏六色的照片。
在相機的照片預覽模式中，我們可以同時看到R（紅）、G（綠）、B（藍）每個通道的直方圖，以及最上面疊加後的RGB直方圖。
在ACR和Lightroom的直方圖面板中，則更加省事兒，連疊加後再除以3都省了，直接把R、G、B三個通道的直方圖，用不同的顏色畫在了一起。
其中灰色的是三個通道直方圖都重合的部分，黃色是綠、紅兩個通道直方圖重合的部分，而紅色則是隻有紅通道直方圖的部分。
2 直方圖在前期曝光中的作用
直方圖在攝影前期有3大作用:
(1) 發現照片中的過曝和欠曝區域
(2) 提示環境亮度反差是否超過了相機能記錄下來的寬容度
(3) 幫助我們準確的向右曝光，獲得質量更高的資訊記錄。
2.1 發現照片中的過曝和欠曝
我們拍攝照片的時候，相機會通過快門曝光，把現場環境的實際亮度對映到了0到255的照片記錄區間上。
一張理想的曝光應該如下圖，直方圖堆積在中部，最左側和最右側都沒有被切斷。
一旦我們曝光引數設定不對，照片就會欠曝或者過曝。體現在直方圖上，就是一側邊緣有大量畫素堆積，看起來像被切斷了一樣。
一張嚴重過曝的照片直方圖會像下圖這樣，右側被直接切斷，255的純白亮度值那含有非常多的畫素。
這意味著天空中紅圈裡亮度很高的部分，由於相機硬體的原因，只能以純白色的形式記錄在照片裡，細節全部丟失了。同時照片的暗部並沒有多少畫素，說明我們並沒有完全利用照片記錄資訊的空間。
這個時候就需要通過降低曝光補償，縮小光圈，降低ISO，加快快門速度的方式來減小曝光時間。
類似的，一張欠曝的圖片，最0值的純黑區域也有大量的畫素存在，直方圖的左側切斷。需要我們在拍攝時增加曝光量。
2.2 提示環境亮度反差是否超過了相機的寬容度
如果直方圖左側和右側都被切斷，同時出現了上面說的過曝和欠曝現象，（或者一側接觸邊緣，另一側切斷）則意味著環境裡的亮度差別太大，相機已經難以記錄下全部資訊了。
這個時候直方圖提醒我們，需要使用漸變灰濾鏡或者包圍曝光再後期合成的辦法，來平衡光比了。
例如這張馬六甲清真寺的照片，如果想記錄下暗部區域的枯木細節，則亮部的太陽周圍天空全部過曝溢位，一片死白。直方圖上看，左側接觸邊緣，右側切斷，很明顯環境光比超出了相機的寬容度，我們不可能在一張照片中記錄下所有細節。
因此我們如果要記錄亮部的細節，必然超出相機寬容度的暗部又全部以0值的死黑色記錄了下來，丟失掉所有的細節。
這個時候，我只能用包圍曝光的辦法同時拍下上面的兩張圖片，這樣圖片亮部和暗部被分別記錄在了兩幅圖裡。後期再用蒙板合成兩張圖片，這樣亮暗部資訊都被反映在了新的影象中。
關於如何前期進行包圍曝光拍攝，以及在後期合成，可以參考托馬斯的教程《 ofollow,noindex" target="_blank">再大光比也不用怕 - 包圍曝光與曝光合成技術詳解 》。
2.3 幫助我們向右曝光
相機記錄資訊的時候會同時產生噪點。在較亮區域，因為記錄下的光線多，所以噪點並不明顯。而在較暗區域，相機記錄的光線訊號很少，噪點就會一下子突顯出來。
特別是如果後期再對暗部提亮，噪點就會更加明顯。這種情況我們稱之為“信噪比”(晶片收到的光線訊號與晶片本身噪點數量的比值)太低。
為了提高照片的“信噪比”，2003年攝影師 Michael Reichmann提出了“向右曝光”的概念。即 在照片亮部不溢位的情況下 ，讓照片中的畫素儘量的記錄在更亮的區域內。也就是直方圖儘量的靠右，讓高光白色區域總是存在一些畫素。
比如這是一張蒲甘照片的最終成品，畫素主要是分佈在直方圖的中間，體現晨霧的朦朧。
但拍攝的時候，我使用了向右曝光。原圖的直方圖有點“偏右”，我強制讓直方圖進入了右邊區域， 但是沒有在最右側被切斷 。肉眼看起來原圖是有點輕微過曝的，但後期壓暗後我卻獲得了噪點數量更少的優質照片。
因為相機顯示屏的效果侷限，以及人眼對亮部的特別敏感。一般向右曝光的照片直接看起來都是感覺過曝的，很難與2.1中提到的難以挽救的嚴重過曝區分開來。
此時只有直方圖才能幫助我們準確的掌握曝光資訊，只要直方圖最右側純白色的位置沒有堆積大量畫素，照片就是“向右曝光”，而不是難以挽回細節的嚴重過曝。
3 直方圖在後期影調調整中的作用
一張照片的明暗，我們可以從兩個角度進行解讀。一種是科學的方式，也就是前面提到的曝光。一種是藝術的方式，也就是我接下來會講到的影調。
影調，指的是照片明暗所表現出的層次、變化和氣氛。一張照片，或許從科學的角度，我們會說它是欠曝的。但換成藝術的角度，我們卻會說它的影調是低調深沉的，長調有對比的，讓人感受到了自然的深不可測、變化多端。
影調按照類別主要可以分為3大類：
（1）低調，中間調，高調
（2）長調，中調，短調
（3）硬調，軟調
每張照片在這3類中都各自對應著1個風格，比如下面這張照片就同時屬於低調、長調和硬調3大風格。
一張照片的影調和直方圖是緊密相關的，接下來托馬斯就將談談每種影調分類各自對應的直方圖和調整方法。
3.1 低調，中間調與高調風格
低調、中間調與高調風格，主要是談的照片的整體亮度。所以從直方圖裡畫素聚集的波峰在哪個亮度區域，就可以知道一張照片是低調還是高調了。
低調照片畫面裡黑色深色佔的面積大，白色淺色佔的面積小，整個畫面的影調比較濃重深沉。從直方圖上看，畫素波峰應該堆積在陰影和黑色區域，而高光和白色區域只有很少的畫素。
高調照片恰恰相反，畫面大部分是高亮的白色影調，給人以清純、陽光、明朗的感覺。從直方圖上看，畫素波峰主要堆積在右側的高光和白色區域。
而中間調的照片是最常見的，畫面中既有黑又有白，但大部分畫素都分佈在直方圖中間的區域，給人一種正常、中性的感覺。
不同的影調對應著不同的氛圍，沒有哪個最好之說。我們後期的目的，就是依據直方圖，重新調整照片的亮度分佈，達到我們想要的氣氛。
例如下面這張冰島照片的原圖，白色的冰川和天空使得畫素波峰集中在了高光區域，是一張典型的高調照片。高調照片給人陽光、明快的氣氛。但是我想賦予照片中這個徒步者，在廣袤天地裡非常孤寂、渺小的感覺。
所以我在Lightroom裡直接把曝光度-2，高光-100，同時使用漸變濾鏡進一步壓暗天空。把直方圖的畫素波峰壓到了陰影區域，一下子照片的風格就從高調變成了低調，給人一種壓抑、陰沉、世界盡頭的感覺，達到了我想要的效果。
3.2 長調，中調與短調風格
長調，中調與短調風格，主要是談的照片的亮度分佈廣度。從直方圖上看，就是直方圖最左邊到最右邊的距離有所不同。
長調照片是最常見的，照片亮度從最暗的黑色區域一直延伸到了最亮的白色區域。由於亮度分佈非常的廣，長調照片一般都是非常有層次感的。比如下面這張挪威佈道巖的照片，前景懸崖的深黑色，中景峽灣的中灰色，和背景天空的亮白色，亮度一下就分開了，顯得層次分明。
中調照片一般更加的朦朧淡雅，從直方圖上看，最左側到最右側的長度只有整個長度的三分之二左右。
夜景照片很多都是中調照片。夜晚本身給人環境黑暗、光線柔和的感覺，如果照片中高光區域太多，對比太強，就會讓照片失去這種氣氛。很多把夜景調的跟白天一樣的片子，就是犯了影調上的錯誤。
短調的照片非常少見也非常的難以把握，直方圖上最左和最右邊的距離在整個長度的三分之一以下，有很強的霧霾感和壓抑感。
調性越長，照片越有層次，調性越短，照片更加壓抑。下面這張新天鵝堡的照片，由於隔著纜車毛玻璃拍攝，照片顯得灰濛濛的。從直方圖上看，原因一清二楚，直方圖的白色和黑色區域缺少畫素，照片亮度壓縮在中間，是一張中調的原片。
所以我在Lightroom裡把白色提高到了+56，黑色減少到-37，讓畫素進入純黑純白區域，充滿整個直方圖。照片從中調變成長調之後，我想要的叢山峻嶺的層次感就出來了。
3.3 硬調與軟調風格
軟調照片朦朧而清新，有一種柔光下寧靜的氛圍，細節非常的豐富。從直方圖上看，軟調照片畫素亮度分佈比較均勻，像梯形一樣，所以細節過渡非常的細膩。
硬調照片對比強，反差大，通過隱去不必要的細節來突出主體。從直方圖上看，硬調照片在高光和陰影區域會各有一個波峰，畫素分別聚集在較亮和較暗部分，拉開了照片的反差。
下面這張馬特洪峰的照片，本身就是一張硬調的照片了。但是我覺得它還不夠“硬”，特別是山體暗部還不夠突出，不能體現出山峰那種雄壯的感覺。所以我需要進一步的拉開直方圖中較亮和較暗部分的差距。
下圖是降低照片黑色和陰影，以及加大對比度過後的效果，可以看到直方圖陰影部分的那個波峰更高而且更靠左了，同時高光的波峰也右移了一些。較亮和較暗部分波峰差距拉開之後，照片更加的硬朗、雄壯、威嚴。
硬調片子細節不夠豐富，在拍人的時候一般需要避免。但是在下午或者中午的陽光下拍人，一般都是下面的這種硬調效果，人物黑乎乎的，背景也缺失細節，一點都不好看。從直方圖中我們會發現，兩個波峰分別聚集在陰影和高光區，反差很大。
所以我在ACR面板中把高光-100，陰影+53，讓兩個波峰更靠中間，直方圖趨近於梯形。我們知道中間的曝光度區域細節和影調是非常細膩豐富的，所以這樣調整之後無論人物還是背景都更加好看了。
總結
一張照片的明暗，我們可以從兩個角度進行解讀。一種是科學的方式，也就是曝光。一種是藝術的方式，也就是影調。無論是曝光還是影調，我們都需要一個工具來幫助我們判斷，那就是直方圖。
直方圖在拍攝前期有三個作用：
（1）發現照片中的過曝和欠曝區域
（2）提示環境亮度反差是否超過了相機能記錄下來的寬容度
（3）幫助我們準確的向右曝光，獲得質量更高的資訊記錄。
影調按照類別主要可以分為3大類，每種影調也對應了不同形態的直方圖：
（1）低調，中間調，高調
（2）長調，中調，短調
（3）硬調，軟調
