一、什么是直方圖
判斷曝光要一步一步來。談到曝光，我想，必須得先講講直方圖了。
首先，我們來了解一下直方圖。
以這幅圖為例：
先介紹一下直方圖最基礎(chǔ)的知識(shí)。直方圖的橫軸從左到右表示亮度的越高，縱軸從下到上表示像素越多。亮度從0―255，0表示黑，255表示白。如果某個(gè)地方的峰越高，表示在這個(gè)亮度下的像素越多。
拿這個(gè)直方圖來說，它的分布是非常均勻的，說明各個(gè)亮度區(qū)間的像素分布是很均勻的。
二、直方圖的參數(shù)如何讀
兩個(gè)直方圖完全一樣的圖片，兩幅圖片的畫面就一定是一樣的嗎？
答案當(dāng)然是NO，因?yàn)橹狈綀D它記錄的是像素的亮度信息，換言之，把上面所有的像素都不改變，只是改變它們的相對(duì)位置，直方圖一點(diǎn)兒都不會(huì)改變，但畫面內(nèi)容可能就脫胎換骨了。
理解上面這一點(diǎn)很重要，對(duì)于我們理解直方圖的本質(zhì)有很大幫助?；氐絼偛胚@幅圖。這幅圖右邊有色階，數(shù)量，百分比這幾個(gè)參數(shù)，它們的含義是什么呢？
大家打開直方圖，把你的鼠標(biāo)放在直方圖的某個(gè)位置，就會(huì)出現(xiàn)這三個(gè)參數(shù)，它們分別代表：
色階：指針?biāo)诘胤降牧炼?，即?-255的某個(gè)值。
數(shù)量：在這個(gè)亮度下的像素值，比如上面這幅圖的意思就是在138這個(gè)色階下，有1915個(gè)像素。
百分比：當(dāng)前色階在整個(gè)色階中的位置。
上面這個(gè)還有進(jìn)階的知識(shí)。當(dāng)你按住鼠標(biāo)左鍵往右拉的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們有變化。
色階：你選取的色階的范圍，比如上面這個(gè)就是從115到216這個(gè)范圍的色階。
數(shù)量：在這個(gè)范圍下的像素總數(shù)。
百分比：這里的百分比就不是位置的百分比了，而是你選取的范圍的像素在整個(gè)像素中的百分比。
有人會(huì)說，這個(gè)照片的像素總數(shù)才207284，怎么這個(gè)范圍下的像素就有227728呢？這不是自相矛盾嗎？
非常好的觀察力，因?yàn)槲沂沁x的RGB通道，像素總數(shù)是要乘以三的，后面我會(huì)專門講到各個(gè)通道的。
繼續(xù)以這幅直方圖為例，左邊還有幾個(gè)參數(shù)，平均值，標(biāo)準(zhǔn)偏差，中間值，像素。這幾個(gè)參數(shù)的含義是什么呢？
平均值：平均值越高，照片整體就越偏亮，以128為中間值。
它的算法是：圖像的亮度總值÷圖像像素總數(shù)。
拿上面這幅圖為例，它的平均值是117，離128很近是吧，所以曝光屬于正常型的。
標(biāo)準(zhǔn)偏差：標(biāo)準(zhǔn)偏差是統(tǒng)計(jì)學(xué)名詞。一種量度數(shù)據(jù)分布的分散程度之標(biāo)準(zhǔn)，用以衡量數(shù)據(jù)值偏離算術(shù)平均值的程度。標(biāo)準(zhǔn)偏差越小，這些值偏離平均值就越少，反之亦然。標(biāo)準(zhǔn)偏差的大小可通過標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均值的倍率關(guān)系來衡量。
標(biāo)準(zhǔn)偏差公式：樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S=Sqrt[(∑(xi-x拔)^2)/（N-1）]，公式中∑代表總和，x拔代表所采用的樣本x的均值，^2代表二次方，Sqrt代表平方根。
上面這些都不重要，了解就好，我們需要知道的是標(biāo)準(zhǔn)偏差與照片畫面的關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)偏差越大，畫面對(duì)比越明顯，反之亦然。
中間值：將圖像所有像素的亮度值通過從從小到大排列后，位置在最中間的數(shù)值。即將數(shù)據(jù)分成兩部分，一部分大于該數(shù)值，一部分小于該數(shù)值。(如果有偶數(shù)個(gè)像素，就有兩個(gè)位于中間的數(shù)，取前面的一個(gè))
中間值的意義在于從另一個(gè)側(cè)面來反映畫面的整體亮度，是否是過曝或欠曝。它與平均值互補(bǔ)，不過沒有平均值準(zhǔn)確，具體緣由自己體會(huì)。
三、通道是怎么回事
通道里面分為很多種：RGB，紅，綠，藍(lán)，明度，顏色。首先，我們要明白直方圖里面的數(shù)量和像素不是同一個(gè)概念。
當(dāng)我們選擇RGB通道的時(shí)候，最大數(shù)量值＝像素值×3。而當(dāng)我們選擇其他通道時(shí)，最大數(shù)量值＝像素值。
舉個(gè)例子：
在RGB通道下，色階為一百時(shí)，數(shù)量為3119；在R通道下，色階為一百時(shí)，數(shù)量為945在G通道下，色階為一百時(shí)，數(shù)量為1610；在B通道下，色階為一百時(shí)，數(shù)量為564。
你會(huì)發(fā)現(xiàn)，RGB通道下的數(shù)量值為R+G+B得出來的。也就是說RGB通道實(shí)際上是把R、G、B各個(gè)通道的數(shù)值相加得到的。
而像素是什么？我們是把RGB三種顏色最后混合而成的顏色看成一個(gè)顏色，這就是我們所說的像素，相信你可以理解為什么在單R、G、B通道下最大數(shù)量值＝像素值了。同理，RGB通道和明度通道也不一樣。
這是明度通道：
也許你會(huì)有疑問，直方圖不就是反映亮度信息的嗎？為什么RGB通道和明度通道下的直方圖還不一樣呢？這是計(jì)算方法導(dǎo)致的。明度統(tǒng)計(jì)的是每個(gè)像素的復(fù)合值，而像素的亮度值的計(jì)算方法為：30%×R+59%×G+11%×B。
這里又與前面的像素相對(duì)應(yīng)了，像素是一個(gè)復(fù)合值。
紅色通道
大家看到這個(gè)直方圖能想到什么？
說明紅色信息主要分布在中間和暗部，亮部分布不多。單個(gè)通道的直方圖信息對(duì)于我們調(diào)色和糾正色偏有很大的作用。
四、直方圖的高速緩存級(jí)別
緩存級(jí)別越高，直方圖生成的越快，但越不準(zhǔn)確（簡單講一下原理，緩存級(jí)別越高，它就不會(huì)去計(jì)算每一個(gè)像素的值，而是將幾個(gè)像素合并為一個(gè)像素計(jì)算）。
如果你需要講緩存級(jí)別改為1，點(diǎn)擊右上角的三角形就行了。
緩存級(jí)別為3
直方圖對(duì)于我們理解曝光有很大的幫助！比如：
不同的曝光程度
第一幅明顯是過曝的照片，第二幅明顯是欠曝的照片。第三幅曝光正好，高光低光皆有，是正確的曝光。
正如前面所講的，直方圖它記錄的是像素的亮度信息，換言之，我把上面所有的像素都不改變，只是改變它們的相對(duì)位置，直方圖一點(diǎn)兒都不會(huì)改變，但畫面內(nèi)容可能就脫胎換骨了。
一定要記住這句話：直方圖它記錄的是像素的亮度信息，其他什么都不代表。曝光準(zhǔn)不準(zhǔn)確，與亮度分布是否均勻沒有必然聯(lián)系。上面三幅直方圖對(duì)應(yīng)的圖片是：
上面這點(diǎn)就是直方圖的局限性，直方圖只反映亮度信息，其他什么都不代表，與曝光正確與否也沒有必然聯(lián)系。
五、直方圖的應(yīng)用
前面提到了直方圖的局限性，之所以要先講局限性，是要讓大家不要過于迷信直方圖，不要在頭腦中形成什么樣什么樣的直方圖才是曝光準(zhǔn)確的，什么樣的直方圖則不是曝光準(zhǔn)確的。
那么直方圖到底該怎么用呢？答案是結(jié)合拍攝環(huán)境用。
直方圖在攝影中的作用是顯而易見的，特別是在陽光強(qiáng)烈看不清屏幕的情況下，你很難判斷曝光是否準(zhǔn)確，這時(shí)候結(jié)合直方圖就能對(duì)曝光作一個(gè)大概的判斷了。
對(duì)于結(jié)合拍攝環(huán)境使用的具體一點(diǎn)兒就是：比如你在拍雪景的時(shí)候，你硬要低光和中間調(diào)都有大量像素，一般情況下是不現(xiàn)實(shí)的。再比如，你在拍烏云的時(shí)候，你硬要高光部分有大量像素，一般情況下這也是不現(xiàn)實(shí)的。
要結(jié)合你所處的拍攝環(huán)境對(duì)直方圖的形態(tài)有一個(gè)大概估計(jì)，而不是盲目的追求低光，中間調(diào)和高光都有像素，當(dāng)然這需要一定的攝影經(jīng)驗(yàn)的積累。一個(gè)常用的快速提高方法就是，看一些典型環(huán)境下的照片的直方圖。
直方圖知識(shí)如果熟練掌握了的話，對(duì)于調(diào)色和識(shí)圖（識(shí)別后期手段）是很有幫助的。
另：對(duì)于曝光，本來就不適宜將其完全數(shù)據(jù)化，沒有一個(gè)絕對(duì)的正確曝光值。不是說平均值一定要為多少，百分比一定為多少，直方圖一定要怎樣才是曝光準(zhǔn)確，它只是一個(gè)參考，是一個(gè)工具。
曝光是否準(zhǔn)確還要結(jié)合你的拍攝意圖來判斷。比如你想拍LOMO，這時(shí)候你就不能用正常的標(biāo)準(zhǔn)偏差來衡量了，因?yàn)長OMO的標(biāo)準(zhǔn)偏差普遍較高。比如你想拍日系，你也不能用正常的平均值來衡量，因?yàn)槿障档钠骄灯毡檩^高，因此，曝光是否準(zhǔn)確一定要結(jié)合你的拍攝意圖來進(jìn)行討論。
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