venerdì 28 gennaio 2011

Cos'è un istogramma? A che serve e come si interpreta?

Un istogramma è semplicemente un grafico che rappresenta in forma schematica in che modo sono distribuiti i pixel scuri e quelli luminosi in una data immagine digitale. Nelle immagini digitali, ogni singolo pixel ha una sua specifica luminosità a cui viene attribuito un valore numerico da 0 a 255
Zero corrisponde al nero e 255 al bianco. Poiché i nostri occhi, in condizioni ideali, riescono a distinguere solo 200 diversi livelli di grigio, i 256 toni disponibili in una immagine digitale sono più che sufficienti per rappresentare anche le  sottili variazioni di tonalità. Gli istogrammi rappresentano uno degli strumenti più importanti del fotografo digitale, al pari del negativo in pellicola. Ad un pixel "vuoto", ovvero non colpito da luce, sarà assegnato il valore 0, ad un pixel "pieno" sarà assegnato il valore 255, ad un pixel riempito circa la metà sarà assegnato un valore compreso tra 0 e 255. Se un pixel è colpito da troppi fotoni, una volta riempito lo spazio disponibile,  fuoriescono e la quantità di fotoni fuoriuscita va persa: non si hanno più variazioni sul valore binario del pixel, che rimane pari a 255. Altro problema derivante dalla fuoriuscita è quello del "blooming": i fotoni in fuoriuscita riempono i pixel circostanti, causandone sovraesposizione e perdita del valore originale. Saper leggere un istogramma ci permette di vedere le immagini da una prospettiva diversa, sia al momento dello scatto che in fase di post produzione.  
Dynamic Range è il rapporto tra il massimo ed il minimo segnale che un sensore può generare. Il massimo segnale è direttamente proporzionale alla massima capacità di accumulazione di fotoni del pixel, mentre il minimo è il segnale derivante da un pixel vuoto (che è anche il livello di rumore di un pixel vuoto, detto "noise floor"). In pratica è un valore che indica quanti gradi di luminosità riesce a catturare il nostro sensore, misurandoli in stop di luminosità. Il concetto di "Gamma tonale" (Tonal Range) è direttamente correlato a quello di gamma dinamica. E' definito come il numero di toni necessario a descrivere la gamma dinamica e consiste in pratica nel numero di sfumature che ciascun colore primario può assumere. Per riferirsi alle diverse zone della gamma tonale e della gamma dinamica si utilizzano i termini ombre, mezzi toni e luci. Le zone più scure dell’immagine sono chiamate ombre, le parti più luminose luci ( o luci alte) e le parti intermedie i mezzi toni.
Questa distinzione degli intervalli diventa fondamentale nel processo di post produzione se decidessimo di intervenire solo in una specifica zona dell’immagine. Così se volessimo creare un bianco e nero più drammatico ci basterà agire sulle ombre neutilizzando i livelli o lo strumento brucia; se, invece, volessimo far risaltare alcuni particolari illuminandoli possiamo intervenire con lo strumento scherma. Leggere un istogramma è un'operazione abbastanza semplice
Lungo l’asse orizzontale vengono presentati, a partire da sinistra, i valori relativi alle ombre, ai mezzi toni ed alle luci. All’estrema sinistra del grafico abbiamo  il nero perfetto e all’estrema destra il bianco perfetto. L’altezza del grafico rappresenta la concentrazione di pixel in un certo intervallo tonale. In un istogramma se un’immagine è esposta correttamente dà informazioni nelle ombre, nei mezzi toni e nelle luci. L'istogramma a sinistra ci indica un'immagine in cui la maggior parte dei pixel sono ammassati verso il limite sinistro del grafico, indicando una grave sottoesposizione (l'immagine è troppo scura). A destra abbiamo la situazione opposta, i pixel chiari sono in maggioranza ammassati contro il limite destro, indice di sovraesposizione (l'immagine è troppo chiara). Naturalmente, come tutte le regole, anche questa ha le sue eccezioni. Ad esempio se noi riprendessimo una scena notturna o un tramonto (quindi una scena di per sè già buia), avremmo un istogramma tendente a sinistra, pur avendo correttamente impostato i valori di apertura e velocità di scatto.




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