直方图

直方图 Histogram是一个用二维坐标表示图像像素发光强度分布的图形。不论是Photoshop、Lightroom（或者ACR），亦或是Capture One，几乎所有的图像处理软件都有直方图，大多数的相机里也内置了直方图。

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直方图坐标

直方图是一个二维坐标，横坐标表示不同程度的像素亮度，从左到右通常对应的是 0 ~ 255 的值，也称为色阶。纵坐标表示的是对应不同色阶的像素个数数量。

比如，系统会首先分析图像（或选区）里面有多少种不同亮度的色阶。

再统计对应不同色阶的像素分别有多少个。

最后产生整个图像的直方图。

人们常说，直方图是判断照片质量的客观工具之一。是否真是如此？等我们彻底了解之后再说吧。

Ps菜单：窗口/直方图

Photoshop中有多种直方图可供选择：

（1）RGB通道直方图

（2）原色通道直方图，分别是红通道、绿通道和蓝通道

（3）明度通道直方图

（4）颜色通道直方图

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直方图形成机制分析

在Ps的直方图面板里选中红通道直方图，如下图所示。红色图形是统计了红通道上对应不同亮度的点的数量而形成的。比如，色阶为 43 的点有 3036 个，色阶为 218 的点有 1831 个等等。

注意：此处所说的点，只是某一通道上的一个原色值，它只是描述像素的三个原色值的一个。

如下图，绿通道上对应不同亮度的点被统计出来，比如，色阶为 43 的点有 3644 个，色阶为 218 的点有 79 个等等，然后形成绿通道直方图。

如下图，蓝通道上对应不同亮度的点被统计出来，比如，色阶为 43 的点有 3591 个，色阶为 218 的点有 0 个等等，然后形成蓝通道直方图。

三个通道直方图对应相同色阶的点进行相加，就形成了RGB通道直方图。比如，色阶为 43 的有 10271 个（10271=3036+3644+3591 ），色阶为 218 的点有 1910 个（1910=1831+79+0 ）。

通过用这种叠加方式形成的RGB通道直方图是很难对图像的明暗关系和色彩关系进行精准判断的。因为，一个像素的亮度和色彩需要通过红、绿、蓝三通道同一位置点的值来呈现，但彩色图像上某个像素的红、绿、蓝的色阶值一般是不同的。

用拾色器吸取上图中箭头指示处的颜色，测得R、G、B分别是（171，72，69）。也就是说，红通道直方图统计了这个像素的 171 的值，在右侧亮部区域；而蓝通道统计了它的 69 的值，在左侧暗部区域。

另外，在一个像素的三个通道值中，只要其中一个值较大，则这个像素就会显得比较亮，因为三个通道是按照加色模式进行混合的。因此，在RGB通道直方图里，右侧的像素越多，说明画面越亮。右侧的像素越少，说明画面越暗，这一点是肯定的。但左侧的像素多则不一定可以说明该照片偏暗。

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明度通道直方图

由于黑白照片（灰度图像）中每个像素的红、绿、蓝三个值是一样的。RGB通道直方图或者是任一红、绿、蓝通道直方图均可客观地展现一张黑白照片的明暗分布。所以，要了解图像的明暗关系，可将其转换为灰度图像再去观察。

当然，Ps中提供了专门为彩色图像使用的明度通道直方图。

同一张图，明度通道直方图告诉我们，图像上色阶为 43 这么亮的像素有 3245 个，色阶为 218 这么亮的像素有 171 个。注意，它与其它直方图的形成不同的是，它统计的是像素的个数，而不是各原色通道上的点的个数。它将每个像素对应的R、G、B值按公式：

R × 0.3 + B × 0.59 + G × 0.11

进行计算得出该像素的亮度值。这种方法可以客观地反映出彩色照片的明暗关系，包括不同色彩本身带来的亮度感觉。比如，黄色给人的感觉较亮，而蓝色给人的感觉较暗。

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直方图的应用

1、Lightroom或ACR等软件中采用的直方图类似于Ps中的颜色通道直方图，所以，只能用它对图像的明暗关系做一个大致判断。因此，建议将直方图粗略分成三个区域去分析：暗部、中间调和亮度。根据像素点集中的区域和分布的形态，大致可以分析出该照片是高调照片或是低调照片，是强对比照片或是弱对比照片。

当然，颜色通道直方图也可以用来分析照片偏色，请参阅《颜色通道直方图》。

2、黑白照片可以使用任意一种直方图去分析。有人根据直方图的形状，将照片分成高长调、低短调、中长调等九种影调风格，这应该是基于灰度图像的直方图去划分的。

3、Ps中的明度通道直方图是分析彩色照片明暗关系的利器。

“有钱捧个钱场，有看点下在看”