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通通透透學(xué)習(xí)直方圖(2):關(guān)于通道直方圖這樣一學(xué)就會

 成都生物所 2018-02-17



通通透透學(xué)習(xí)直方圖(1):關(guān)于色彩其實(shí)99%的人根本不懂


答疑:三原色到底是什么?


在第一講中提到三原色的概念,許多辣條表示疑問,我們在上小學(xué)美術(shù)課時(shí)老師也講過三原色,是:紅、黃、藍(lán),我們文中提到的卻是紅、綠、藍(lán),是不是講錯(cuò)了?


其實(shí)兩者都沒有錯(cuò),對于三原色有不同的定義范疇,更多可以從百度百科的「三原色」詞條中查詢。


  • 美術(shù)三原色:美術(shù)教科書講的是繪畫顏料的使用,色彩調(diào)色是紅、黃、藍(lán)為三原色。

  • 色光三原色:人的眼睛是根據(jù)所看見的光的波長來識別顏色的??梢姽庾V中的大部分顏色可以由三種基本色光按不同的比例混合而成,這三種基本色光的顏色就是紅(Red)、綠(Green)、藍(lán)(Blue)三原色光。


左側(cè)為色光三原色,右側(cè)為美術(shù)三原色


希望大家把學(xué)習(xí)中遇到的問題與我們一起討論,過年不忘學(xué)習(xí),潑辣與你一起加油!



第二期:認(rèn)識通道直方圖


在上一期教程里面我們講到了如何用RGB值來表示一種色彩,這對于理解今天的通道直方圖至關(guān)重要。


前面我們提到顯示器都是基于RGB色彩模型建立的,也就是電腦顯示的所有色彩都是通過紅、綠、藍(lán)這三種顏色混合而成的,因此我們是否可以通過一個(gè)工具來直觀的觀察紅、綠、藍(lán)這三種顏色的整體發(fā)光強(qiáng)度呢?這就是通道直方圖。


通道直方圖分為三種:紅色通道直方圖、綠色通道直方圖、藍(lán)色通道直方圖,在潑辣修圖中,我們可以通過點(diǎn)擊左上角的展開按鈕看到所有通道直方圖。我們以紅色通道直方圖為例來講解一下。


折疊視圖


展開視圖


紅色通道直方圖的最左端是0,最右端是255,這是因?yàn)樵赗GB色彩模型中,所有R、G、B值的取值范圍都是從0到255,0表示不發(fā)光,255表示發(fā)出最強(qiáng)的光線,因此我們直方圖從最左端到最右端也是這個(gè)取值范圍。


紅色通道直方圖是將所有像素中R值的數(shù)值分布用圖形化的形式表現(xiàn)出來。像素是我們在攝影中經(jīng)常會提到一個(gè)概念,例如我們經(jīng)常會說一張照片的像素是1200萬,那么這里的像素就是指構(gòu)成一張圖片的最小單位。


像素是指在由一個(gè)數(shù)字序列表示的圖像中的一個(gè)最小單位


每一個(gè)像素都是用一組RGB值來進(jìn)行表示的,例如RGB(0,130,74),這樣我們就可以為每一個(gè)像素賦予色彩,當(dāng)這1200萬個(gè)像素組合到一起之后,就得到了各種各樣五彩斑斕的圖像。而我們紅色通道直方圖就是將這所有RGB組合中的R值抽離出來然后進(jìn)行排列,例如像素RGB(0,130,74)中抽離出來的R值就是0。


抽離出每個(gè)像素中的R值之后,我們再對這些數(shù)值進(jìn)行排列,R值為0 的排在最左邊,R值為255的排在最右邊,以此類推,就得到了一個(gè)完整的紅色通道直方圖。例如在下面這張照片中:



這是一張由RGB(174,93,161)這種顏色構(gòu)成的純色圖片,也就是說這張照片中所有像素的RGB值都是RGB(174,93,161),因此從中抽離出的所有R值都是174,也就意味著紅色通道直方圖肯定只有一個(gè)凸起,并且位于直方圖中間靠右的位置,因?yàn)榧t色通道直方圖的中心位置是128,而174大于128,所以肯定位于靠右的位置。同理,綠色通道直方圖和藍(lán)色通道直方圖也是如此,都只會有一個(gè)凸起,因?yàn)槌殡x出來的G值都是93,要小于128,所以凸起肯定位于偏左的位置,而B值都為161,大于128,所以凸起肯定位于偏右的位置。我們接下來再看一張圖片:



可以看到,這張圖片紅色通道直方圖的凸起主要集中在右邊,這說明在很多像素中的R值都是非常大的,也就意味著紅色的發(fā)光強(qiáng)度大;而紅色通道直方圖最左端沒有凸起,這意味著沒有任何一個(gè)像素中的R值為0,也就意味著在所有像素中紅色都發(fā)光了,而綠色通道直方圖和藍(lán)色通道直方圖的凸起都集中在左邊,這也就意味著所有的G值和B都是較小的,因此綠色和藍(lán)色的發(fā)光強(qiáng)度弱,所以最后畫面呈現(xiàn)出較強(qiáng)的紅色。


以此類推,我們也可以利用繪制紅色通道直方圖的方法繪制出綠色通道直方圖和藍(lán)色通道直方圖,因此這三種通道直方圖就被完整繪制出來啦。



通過今天的學(xué)習(xí),我們要掌握如下知識點(diǎn):

1、 通道直方圖是如何繪制出來的

2、 通道直方圖的分布形態(tài)意味著什么

3、 通道直方圖從左到右代表著什么


希望大家把學(xué)習(xí)中遇到的問題與我們一起討論,過年不忘學(xué)習(xí),潑辣與你一起加油!




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