直方图基础教程（一）
一、直方图的含义
随着数码相机(以下简称DC)图像处理技术的不断发展，越来越多的相机内置了直方图的功能。虽然直方图对初学者来说，还很陌生。但它却早已存在于我们的生活、工作中。如在著名的图像处理软件Photoshop里面，对应直方图的命令就是Histogram(中文版为“直方图”)。
直方图也叫柱状图，它以坐标轴上波形图的形式显示照片的曝光精度，其横轴表示亮度等级，从左侧0（暗色调）到右侧255（亮色调），将照片的亮度等级分为256级，而纵轴则表示每个亮度等级下的像素个数，峰值越高说明该明暗值的像素数量越多，在画面中所占的面积也就越大，将纵轴上这些像数值点连接起来，就形成了连续的直方图波形。通过直方图的横轴和纵轴我们可以理性地判断曝光是否合适，影像的层次是否丰富，是否超出了数码相机的动态范围等等。在Photoshop中，依次单击“图像→调整→色阶(快捷键:Ctrl+L)”即可打开色阶调整框，对图像的直方图进行调整，以此控制图像的明暗变化。
当然，要想使用直方图，首先得学会如何解读“直方图。以一般的正确曝光的要求来看，一幅照片需要有丰富的层次，无论是高光部分还是阴影部分，细节层次越多越好。这样的照片通过直方图来显示时，则从左到右都有曲线分布，同时直方图的两侧不会有像素溢出。
二、直方图详解
典型的直方图形状有以下5种，分别对应不同的曝光状况（由于数码相机与Photoshop的直方图显示方式相仿，故以Photoshop上的直方图显示为例，以便于直观了解）：
1. 平滑型—曝光正确
图1
正确曝光照片的亮度色调分布应该是比较平均的，表现在直方图上其曲线形状看上起平滑饱满，由左端0位置开始，渐进变化，平滑过渡到右端255这个位置，在各亮度等级上均有像数表现，并且在左端（最暗处）和右端（最亮处）没有溢出现象，保留着各亮度的细节层次。如图1所示，图1的直方图中没有断档和溢出，说明这是一幅曝光准确的照片，亮部和暗部都保留了丰富的层次和细节。
图2
而图2虽然过渡并不平滑，但亮度和暗部均没有溢出，中间也没有断档，所以也是一幅曝光准确的照片。
4. 中凸型—反差过低
直方图上的像素集中在曲线的中间部位，波形在中间凸起，两边下降，靠近0和255位置没有像素，缺少暗调和亮调，对比度不足，照片看上去模糊、灰蒙蒙。这种直方图很常见，主要时拍摄时天气等环境因素影响造成，比如有雾、沙尘、太阳光太强等，可使用偏震镜等设备加于调节。在用Photoshop进行后期处理时，可以点击“图像→调整→色阶”，将两端黑白场滑杆分别移动到直方图两侧起始点稍稍向里一点的位置，可使照片的影调得到一定的调整
图5
图5的直方图的峰值集中在中间，左边暗部和右边亮部都缺失，说明图片反差过低，在阴雨天或者光线不足的条件下拍摄很容易出现反差过低的情况，这张照片就是在阴天拍摄的。
5. 中凹型—反差过大
这种照片的直方图曲线波形是两边高、中间凹陷，像素主要集中在左右两侧，中间很少，照片有明显的暗调和亮调部分，但中间中等亮度部分比较缺少，明暗反差大。这种直方图除了特意进行剪影或高反差创作外，主要是没有掌握好测光部位及测光方式，可以将测光点定位在明暗交接部位等方法进行调节。在用Photoshop进行后期处理时，可以点击“图像→调整→暗调/高光”，分别拖动“暗调”和“高光”项的滑杆来修正。
图6
从图6的直方图可以看出，两侧峰值都有溢出，说明画面反差过大，亮度和暗部细节都有所损失，
拍摄时最好用中灰减光镜减小反差，或者根据需要以亮部或者暗部为基准曝光，以此图为例，刻意突出松树的质感，而忽略云层的细节。尽管直方图上看上去反差过大，但仍达到了笔者想要的结果。
三、实战直方图
图7
图7是一张正常曝光的建筑物照片及其对应的直方图。我们可以看到，在直方图中比较靠左的位置，波峰比较高而且比较密集，这是因为建筑物的背影有较多的暗部区域，而直方图中左侧的位置正是反映暗部区域的分布情况的。在直方图中央偏右的位置，我们又可以看到一个较高的波峰，这是因为图像中大片的黄色区域所对应的亮度正在这里。在直方图的最右端，我们可以看到一个较小且突出的波峰，对应在图像中，代表的就是建筑物上圆柱体的强烈反光，由于亮度太大，超出了直方图所能表示的范围，所以便体
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现在最右端形成了一个波峰。根据直方图所表达的内容，这张图片的亮度基本都在其所能表现的范围内，并没有太多的溢出部分。更为关键的是，这张图片中各个物体的亮度，是符合我们的一般认识的，可以认为，这张图片的曝光是比较准确的。
图8
需要指出的是，并不是直方图中波峰居中且比较均匀的图像才是曝光合适的，判断一张图像的曝光是否准确，关键还是看它是否准确地体现出拍摄者的意图。比如通常的夜景图片，在直方图中就是暗部区域的波峰居多。以图8为例，直方图中的大片黑色都集中在左侧区域，说明图像中的暗影部分很多，这也符合人们对夜景的一般概念。还有一个比较小的波峰出现在直方图的右端，对应在图像中就是灯光造成的高亮部分。虽然这张直方图中的图线并没有均匀地分布在中央的位置，但是由于拍摄的景物特殊，因此也
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是曝光正确的一个例子。这种情况在日常生活照片中比较少见，但是相信对于大家理解直方图的概念会有很大的帮助。
为了得到曝光合适的摄影作品，我们可以运用各种方法来改变曝光参数，直到直方图显示的图像的色阶分布达到我们的拍摄目的。下面将通过三个例子来给大家演示如何运用不同的拍摄技术达到准确曝光的目的(注:为更清晰地表现直方图，本文例子将用Photoshop 中的直方图进行表示)。
方法一:利用曝光补偿功能，直接调整曝光量
图
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图10
图11
图9是香港铜锣湾热闹的夜市灯光，整个画面以各种灯箱招牌、霓虹灯为主。直方图的两个曲线波峰分别集中在两侧并溢出，这说明照片的明暗反差过高，画面中的亮部、暗部画面的细节都将会产生不可逆转的损失。通过分析当时的情况，很容易看出很多景物都被“隐藏”在直方图的暗部区域中，没有得到表现。这时，我们通过增加0.3～0.7个曝光补偿(+EV)即可得到图8的效果。可以看到，刚才漆黑一片的景像已经增加了很多细节，而整个图像的表现也比较接近肉眼的感觉了。此时，如果再增加0.3～0.7个曝光补偿(+EV)，就会得到像图9这样的效果:图像明亮了许多，但是暗部噪点明显增多，整个画面也全无夜景的氛围了。因此，如果像图11这样曝光，暗部的细节确实可以得到很充分的体现，但是亮部过曝太多，图像效果反而不好，这就是过犹不及的道理。因此，如果我们在直方图上看到了像图11这样的过曝所造成的亮部细节丢失严重的问题时，就可以通过减0.3～0.7个曝光补偿(-EV)来修正，以得到如图8的效果。
方法二:灵活使用测光方式
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