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一般數(shù)碼相機(jī)上顯示的直方圖是RGB直方圖。所謂RGB直方圖，就是先對(duì)RGB每個(gè)顏色通道畫出對(duì)應(yīng)的直方圖，橫軸（0到255）代表那個(gè)通道顏色的色階亮度，縱軸代表對(duì)應(yīng)亮度的數(shù)碼傳感器（圖像）上像素的數(shù)量；然后把三個(gè)顏色的直方圖相加再取平均（即除以3）。 比如，把紅色亮度在127的像素?cái)?shù)量、綠色色階亮度在127的像素?cái)?shù)量、和藍(lán)色色階亮度在127的像素?cái)?shù)量相加，再除以3，就得到在RGB直方圖中對(duì)應(yīng)127色階亮度（中度灰）的像素?cái)?shù)量。同樣，把對(duì)應(yīng)色階255的紅色、綠色和藍(lán)色像素?cái)?shù)量相加除以3，得到RGB直方圖中對(duì)應(yīng)255色階（純白色）的像素?cái)?shù)量；把對(duì)應(yīng)色階0的紅色、綠色和藍(lán)色像素?cái)?shù)量相加除以3，得到RGB直方圖中對(duì)應(yīng)0色階（純黑色）的像素?cái)?shù)量。 注意，在以上相加過程中，沒有考慮三種顏色通道在同一色階亮度處（比如127）的像素在傳感器（圖像）上是否在同一位置，這樣的結(jié)果是不可避免地把不同位置的在三個(gè)通道中具有同一色階亮度的像素混合相加。
照片來自http://www. RGB直方圖能精確反應(yīng)兩端的溢出。任何一個(gè)通道的直方圖在左方或右方溢出，都會(huì)導(dǎo)致相加的RGB直方圖在左方或右方的溢出。如果一個(gè)通道有溢出，會(huì)導(dǎo)致那個(gè)通道的顏色在亮端或者暗端的細(xì)節(jié)丟失。如果其他通道顏色沒有溢出，那么一個(gè)顏色溢出的相應(yīng)像素在其它顏色通道還會(huì)有細(xì)節(jié)，所以還會(huì)保留一定程度的細(xì)節(jié)。所以，如果只有一個(gè)顏色通道溢出，后果不是很嚴(yán)重。如果三個(gè)通道在同一端（左端或右端）都有溢出，后果就比較嚴(yán)重，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致亮部或暗部細(xì)節(jié)完全丟失。 實(shí)際拍攝中，紅色和藍(lán)色通道溢出比較常見，綠色通道溢出比較少見。通常，如果圖像上只有零星很小的區(qū)域曝光溢出并不嚴(yán)重；如果出現(xiàn)大面積的曝光溢出（過暗或過亮），問題就比較嚴(yán)重，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致大面積的細(xì)節(jié)丟失。 亮度直方圖（luminance histogram，luminosity histogram）在一些軟件中用到，比如Photoshop，它能更準(zhǔn)確地反應(yīng)我們所看到的圖像的亮度分布。它是基于這樣的事實(shí)：人眼對(duì)綠色最為敏感，紅色次之，藍(lán)色最不敏感。所以，同樣是色階255的綠色、紅色和藍(lán)色，綠色看起來最亮，紅色要暗一些，藍(lán)色最暗。亮度直方圖是這樣得到的：把同一像素上的綠色、紅色和藍(lán)色色階亮度加權(quán)平均，綠色乘以59%，紅色乘以30%，藍(lán)色乘以11%，再相加（總共是100%）得到加權(quán)的亮度值；按照這個(gè)加權(quán)的亮度值畫出的直方圖，就是亮度直方圖。橫軸是加權(quán)亮度，縱軸是對(duì)應(yīng)加權(quán)亮度的像素?cái)?shù)目。 在一些情況下，亮度直方圖的形狀和RGB直方圖可以很不相同，特別是當(dāng)圖像中紅色、綠色和藍(lán)色主要分布在不同區(qū)域的時(shí)候，比如：
因?yàn)?55*59%=150,255*30%=77,255*11%=28，在亮度直方圖中綠色亮端段溢出的橫軸位置在150，紅色亮端溢出在77，藍(lán)色亮端溢出在28。所以，在亮度直方圖中，亮端溢出是不容易分辨的，因?yàn)槠湮恢貌辉谟叶?。但是，亮度直方圖更準(zhǔn)確地反應(yīng)了我們看到的亮度分布。 根據(jù)亮度直方圖的定義，像素和亮度之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系：一個(gè)像素有且只有一個(gè)確定的亮度（加權(quán)亮度）。所以上邊的亮度直方圖的定義中，三個(gè)明顯分離的峰值反映了紅、綠、藍(lán)三種顏色分布在不同的像素上即分布在不同的區(qū)域。而在RGB直方圖中，每個(gè)像素沒有確定的平均亮度，只有單個(gè)通道顏色的亮度。 RGB直方圖和亮度直方圖可以互補(bǔ)，各有各的作用。RGB直方圖準(zhǔn)確顯示單個(gè)顏色通道的亮度分布，能清楚地看出溢出。亮度直方圖準(zhǔn)確地反應(yīng)我們看到的亮度分布和顏色在圖像上位置的分布情況。 參考文獻(xiàn)： |
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