1.3 學會使用直方圖

通過前面的介紹，相信你已經初步認識了直方圖與照片明暗的對應關系，接下來我們將進一步分析直方圖的具體問題。這里，我們將以Photoshop主界面右上角的明度直方圖為基礎來學習。

高光與暗部溢出

打開如圖1-19所示的直方圖。可以看到，在0～255級亮度的整個范圍內都有像素分布，那是否就可以從這個直方圖判斷照片的明暗影調層次非常理想了呢？顯然不是。從這個直方圖上我們可以找到答案。問題在于亮度為0的純黑位置，Y軸值很大，這表示照片中純黑的像素太多，即出現了暗部溢出；而亮度為255的位置，Y軸值同樣很大，這表示照片中“死白”的像素太多，即高光溢出。

高光和暗部只要出現一端的溢出，就表示照片存在明顯的細節層次損失，是不合理的，而圖1-19所示的直方圖同時出現了兩端的溢出，這表示明暗影調有非常嚴重的問題。現在來看與直方圖相對應的照片，觀察圖片的問題，如圖1-20所示。

非常明顯，山峰有積雪的部分亮度過高，幾乎看不出任何層次細節，是高光溢出的區域，對應直方圖右側邊界的部分；照片中間山體左側和右側的兩個區域，幾乎完全黑掉了，是暗部溢出的區域，對應直方圖左側邊界上亮度為0的部分。

無論是在前期的照片拍攝時，還是在Photoshop中對照片進行后期處理，我們首先要達到的目的是直方圖左側和右側不能觸到邊界后升起。最理想的是剛好觸到邊界，但并未升起。如圖1-21所示，直方圖的左側和右側都觸到了邊界，但都沒有升起，這說明照片沒有暗部和高光溢出。

圖1-22所示的照片也是如此：暗部比較容易判斷，并沒有黑掉的部分；而亮部的霧海部分，雖然亮度很高，但并沒有高光溢出，仍然能夠分辨出很好的細節層次。

5種常見的直方圖類型

對于一張照片來說，并非沒有暗部和高光溢出就萬事大吉了，那只是攝影作品成功的第一步。接下來，我們分析5種常見的直方圖及其對應照片的明暗影調，從而讓你全方位地理解和掌握照片的明暗影調層次。

1. 正常的直方圖，照片明暗合理

沒有暗部和高光溢出，并且中間區域有合理的明暗影調層次，這樣才能獲得優秀的照片，如圖1-23所示。首先，照片給人的感覺不錯。顯示器的效果可能會欺騙我們的眼睛，因此再來根據直方圖對照片影調進行判斷。從直方圖可以看到，像素從暗處到最亮處均有分布，各區域的Y軸值還算比較均勻；左右兩側都是“觸到邊界但并沒有升起”，即沒有暗部和高光溢出。這說明，從直方圖上看對應的照片影調、亮度、細節、層次也都比較理想，這是我們通常所說的比較完美的直方圖，那對應的照片影調層次也就是合理的。

2. 右坡型直方圖，照片偏亮

從圖1-24所示的直方圖中可以看到，雖然像素在0～255的亮度范圍內都有分布，并且沒有在暗部和高光部位邊界升起，但像素的分布卻不夠均勻，整體上看，右側亮部的區域過多，也就是說照片亮度偏高。

從照片效果也可以看到，曝光值太高了。綜合來看，這是一張曝光稍顯過度的照片。

3. 左坡型直方圖，照片偏暗

圖1-25所示的直方圖狀態與圖1-24恰好相反，它的亮部嚴重缺乏像素，而像素主要集中在左側，且暗部觸到邊界后升起。這說明照片偏暗，并且暗部出現了溢出。再看照片也可以證明我們的判斷，畫面曝光不足，整體偏暗。

4. 孤峰型直方圖，動態范圍不足

圖1-26所示的照片與直方圖比較奇特，像素分布不僅沒有觸及左右兩側的邊界，并且越靠近兩端，越缺乏像素，Y軸的值為0。從這個直方圖來判斷，照片缺少暗部和亮部像素，即照片從最暗到最亮并沒有布滿256級亮度。最暗的像素亮度高于0，最亮的像素低于255。根據我們之前介紹過的概念來判斷，這樣的照片動態范圍不足，這也意味著照片對比度不足。從照片上來看，也確實是這樣的。

5. 凹槽型直方圖，照片對比度過高

從圖1-27所示的照片來看，對比度過大，天空云層“死白”，其他區域則變為“死黑”。從直方圖中可以看到，高光處觸到了右側邊界，并且升起的數值很高，這說明亮度為255的死白像素很多；暗部同樣如此，這表示亮度為0的純黑像素也太多；而中間調區域的Y值普遍很小，即像素較少。從直方圖也可以判斷出照片的對比度過高。

攝影實拍中，大逆光比拍攝朝霞和晚霞時出現的剪影狀態，就屬于這種凹槽型直方圖。那么遇到這種問題時，該如何解決呢？最好的方法就是拍攝RAW格式照片，在后期根據自己的需要來確定是否要改善或是保留這種反差。要獲得高品質的照片，就必須使用RAW格式拍攝。RAW格式擁有更大的寬容度，在很多時候都能夠盡可能恢復照片中的高光和暗部細節。當然，你也可以分別以高光部分和暗部為基準曝光，最終進行HDR合成，獲得影調層次合理的效果。

從整體上來看，無論我們拍攝多少照片，基本上都可以歸入這5種常見的直方圖類型當中。你只要掌握了這5種直方圖的形態，就可以很快地對照片的明暗影調進行判斷，最終挑選出自己想要的照片。而對于直方圖不合理的照片，在第2章中，我們將介紹具體的調整和改善技巧。

4種特殊照片的直方圖

學會了分析直方圖，就能判斷所有照片的明暗影調層次是否合理了嗎？事情顯然沒有這么簡單，有些特殊場景中拍攝的照片，需要你額外注意。可能這些照片從直方圖上看是有問題的，但照片卻依然是成功的。

1. 低調攝影作品

來看圖1-29所示的照片和直方圖。僅從直方圖來判斷，屬于嚴重的左坡型，即照片暗部細節損失嚴重，嚴重曝光不足。但我們卻不能直接說這張照片就徹底失敗了，因為其拍攝環境是比較特殊的。

這是一張拍攝戈壁日落的半剪影照片。背光的巖石和地面部分非常暗，只有前景的積雪和天空部分亮度稍高，但從直方圖來看，亮度也不算太高。這是攝影師根據現場場景刻意營造的一種畫面效果，接近于低調照片，也是比較成功的一張照片。因此，出現了這種畫面和直方圖。

所謂低調攝影作品，是指以黑色為主的深色區域來構筑畫面整體的層次，黑色幾乎占據畫面的全部區域，而淺色調的色彩等僅僅作為點綴。這樣可以為畫面形成一種強烈的影調對比，以此來表現神秘、深沉、危險或高貴等非常復雜的感覺。

無論低調風光還是人像，都能表現出一種非常具有藝術氣息的畫面，情緒感染力很強。如圖1-30所示為一幅低調人像攝影作品，從直方圖判斷照片的明暗影調層次是有問題的，但如果從創作目的和畫面效果來看，卻是一幅成功的攝影作品。

2. 高調攝影作品

與低調作品一樣，高調攝影作品也是由之前的黑白膠片攝影時代延伸到彩色攝影的一個概念。高調攝影作品以淺色調，主要是白色和淺灰的色彩層次來構成，幾乎占據畫面的全部，少量深色調的色彩只能作為很小的點綴來出現。這種攝影作品能夠表現出輕松、舒適、愉快的感覺。

反映在直方圖上，高調攝影作品大部分像素都集中在亮部色階區域，如圖1-31所示。這種畫面從直方圖來判斷是曝光過度的，但從作品創作目的和實際拍攝場景來看，又是合理的照片效果。

圖1-32所示為一幅高調人像照片及其直方圖。

3. 低反差灰調直方圖

再來看圖1-33所示的照片和直方圖。從直方圖分布來看，這張照片的像素主要集中在直方圖的中間調部分，直方圖的暗部與亮部像素很少，而到最暗與最亮的區域則沒有像素分布。按正常影調直方圖的標準來分析這張照片，那么其孤峰型直方圖肯定是不理想的，對比度太低了。但觀察照片卻發現效果還是不錯的，非常漂亮，具有夢幻般的美感。現在想一下，我們也經常會看到一些關于雨霧天氣的此類直方圖。

分析這類具有孤峰型直方圖而效果卻很優秀的照片，我們大約可以得出這樣幾個結論：（1）這些畫面的反差都非常小，像素大多只分布在直方圖的中間部分，直方圖的暗部與高光部分幾乎都沒有像素分布；（2）畫面都非常簡潔、唯美，都具有一定的藝術氣氛；（3）這類照片大多不是在直射光線條件下拍攝的，也就是說你想獲得這種效果，是不能在陽光明媚的場景中拍攝的，而應該在陰雨天、霧天或低反差的環境中拍攝。只有這樣，才能為后期制作打下良好的基礎。

通常情況下，當遇到這種反差的照片，可能你會加大對比度，使畫面變得更加通透。但是圖1-33所示的這種影調的攝影作品卻不能如此處理。正確的思路如下：進一步降低反差，使色階只出現在直方圖的中間部分，避開搶眼的高光和濃重的陰影，從而獲得豐富的細節與層次，使畫面影調平滑、反差柔和、質感細膩；通過后期的簡化處理，去除畫面中一些雜亂的、分散注意力的多余物體，使畫面更加唯美和簡約。

這種具有孤峰直方圖，但卻很唯美的照片，可以被稱為灰調攝影作品。灰調攝影作品屬于特殊影調風格，它的直方圖只有這樣分布才是合理的，所以我們不能以正常的影調去評價灰調攝影作品的直方圖。當然，并不是像素只分布在直方圖中間的照片都稱為灰調攝影作品。有很多作品反差確實很低，但是畫面很雜亂，影調也很平淡，毫無藝術氣氛可言，那么這種照片也就稱不上灰調攝影作品了。

4. 流行的小清新照片直方圖

圖1-34所示的是一張室外小清新美女人像。這種照片往往會有明亮的照片影調、銳利的焦內畫質、漂亮的焦外效果，色彩優美，令人感覺非常舒適。這或許也是這類題材被稱為“糖水片”的一個重要原因。通常情況下，攝影師往往是在室外的自然光線下創作，場景光線明亮，這樣最終創作的照片往往是高調或偏高調的作品。如果從直方圖上判斷，這種照片有時會看起來不太合理，因為太亮了，甚至有時還會出現一些輕微的高光溢出。但結合題材本身的特點，我們不能說這是一種不合理的影調效果。

不同屬性的直方圖

目前為止，我們已經大體上掌握了絕大部分的直方圖相關知識，相信你也已經能夠解讀和分析大部分直方圖了。但現在仍有一個問題需要解決：分析照片時，我們為什么必須選擇使用“明度”直方圖呢？

打開一張照片后，在Photoshop主界面右上角的直方圖面板中，點開通道下拉列表，你會發現有許多類型的直方圖，有“RGB”“紅”“綠”“藍”“明度”和“顏色”6種，如圖1-36所示。其中，紅、綠、藍這三種直方圖是非常簡單的，就是不同照片中不同色彩像素的明暗狀態，而顏色直方圖則是將這三種顏色的直方圖都顯示在了一起。一般情況下，紅、綠、藍和顏色直方圖比較容易理解，也較少使用，這里就不再贅述了。

下面主要介紹一下RGB直方圖和明度直方圖的區別，以及我們為什么使用明度直方圖來對照片的明暗影調層次進行分析。這兩種直方圖形式差不多，都是對照片明暗的描述，但同一照片的明度直方圖和RGB直方圖，形狀卻是完全不同的，如圖1-37所示。

其實，RGB直方圖是將紅色、綠色和藍色直方圖三種相加，再除以3，取平均數得出的。例如，如果你查看照片的紅色和藍色直方圖，這兩種直方圖都觸及了右側邊線并升起，即出現了高光溢出，雖然綠色并沒有高光溢出，但由于RGB直方圖取的是平均值，那最終在直方圖右側邊線位置，仍然會出現升起的溢出現象。

但實際上呢？我們查看照片，其實并沒有真正高光溢出、全無細節的情況。這是因為雖然在高光部分紅色和藍色都損失了細節，但綠色并沒有溢出，保留了細節。反映在明度直方圖上，就可以看到，直方圖右側并沒有觸及邊界并升起。

明度直方圖是針對曝光來進行呈現的，除非紅色、綠色和藍色在暗部或亮部均有溢出，變為了純黑或純白，否則明度直方圖是不會觸及邊界并升起的。

也就是說，RGB直方圖更多的是描述了紅、綠和藍三種顏色的明暗狀態，并不能實際上描述照片的曝光明暗。要表現照片的明暗影調層次，需要通過明度直方圖來實現。

在“色階”對話框中間的直方圖，我們也可以看到是RGB直方圖，因此它不能準確反映照片的明暗影調層次。所以，我們后續在對色階圖進行調整時，還是需要隨時觀察Photoshop主界面的明度直方圖來確定調整的程度。

直方圖參數詳解

圖1-38和圖1-39為素材照片及其明度直方圖。針對該直方圖，我們解釋一下相關參數的含義，希望能對讀者有所幫助。

① 平均值：平均值越高，照片整體就越亮，以128為中間值。此照片的亮度平均值為157.20，說明本照片整體比較明亮。

② 標準偏差：標準偏差是統計學概念，計算公式比較復雜，我們不做討論。只需要知道，標準偏差越大，畫面對比度越高；標準偏差越小，則畫面對比度越低。

③ 中間值：單個像素的亮度是介于0～255之間的，因為從純黑到純白共有256級亮度。將每個像素的亮度都統計出來，從小到大排列后，亮度值在最中間的數值即為中間值（如果有偶數個像素，就有兩個位于中間的數，取前面的一個）。舉例來講，一個班級45個學生考試，滿分100，最終排出名次后第23名的成績就是中間值；如果有46個學生，那中間就有第23和第24兩名學生，取的也是第23名的成績為中間值。中間值這個參數的意義在于從另一個側面來反映畫面的整體亮度，不過沒有平均值準確。

④ 像素：就是你所打開照片的總像素數量，即長邊像素數量×短邊像素數量。本例中顯示的是這張照片有約2140萬像素。

⑤ 色階：將鼠標指針放在直方圖上，光標在0～255級亮度中的位置，例如本圖中就表示將指針光標定位在了亮度為133的像素上面。此處是個范圍，如果我們按住拖動鼠標，就會顯示出從133到另外一個亮度的范圍。移走光標，則此處為空。

⑥ 數量：表示光標所在位置處的像素數量，此處就表示亮度為133的像素數量為167298個像素。

⑦ 百分位：表示光標位置對應亮度的像素數占照片總像素的百分比。

⑧ 高速緩存級別：使用高速緩存時，當前顯示的直方圖并不是你所看到的照片的真實直方圖。關閉高速緩存，才會顯示當前照片的直方圖。即以上對于各個參數的描述，都是在你關閉高速緩存之后才是正確的。

Photoshop在運算照片的過程中，需要提高運算速度，所以設置了高速緩存的概念。直方圖是否帶有高速緩存數據的功能有什么區別呢？主要區別在于數據的準確性和處理速度不同，帶有高速緩存數據的直方圖處理速度會快一些，但是數據不準確；不帶高速緩存數據的直方圖參數更準確，但是處理照片時的速度會受到一些影響。

開啟高速緩存時，Photoshop是在模擬計算，并不是以最準確的數據來計算的。關閉高速緩存后，除了數據發生變化外，直方圖也會有輕微的改變，此時的直方圖是最準確的，數據也是最準確的，是實時顯示的你當前照片的直方圖。

一般來說，我們處理的照片尺寸越大，像素越多，就應該設置較高的緩存級別。當然，如果沒有特殊需求，設置默認的高速緩存級別即可。需要注意，高速緩存級別不能設置得過大，否則顯示的直方圖與照片的實際直方圖差別就太大了。

設置高速緩存級別時，你只要在菜單欄中的“編輯”菜單中選擇“首選項”子菜單，再選擇“性能”菜單項，打開“首選項”對話框，此時左側的列表就直接選中了“性能”。在“歷史記錄與高速緩存”選項組中，可以設置“高速緩存級別”，如圖1-40所示。高速緩存級別最高可以設置為8。設置得越高，在“直方圖”面板中顯示的像素就越小，直方圖也會更加不準確。在“直方圖”面板中，只有當照片處理即將結束，要觀察最準確的直方圖時，才有必要關閉高速緩存圖標。