画像ヒストグラムは画像の色調分布（つまり、水平から暗がり、垂直方向のピクセル分布）のグラフィカルな表示であることに気付きましたが、実際にそれをどのように使用し、なぜですか？つまり、画像を見ただけで必要なものをすべて判断できないのですか？

この質問に対する「正しい」答えはないかもしれませんが、「正しい」答えがあります。ヒストグラムは強力なツールであり、ヒストグラムを効果的に使用する方法を理解すると、写真に大いに役立ちます。

あなたが述べたように、ヒストグラムは写真の色調範囲と分布の表現です。基本的な仕組みは次のとおりです。

1. ヒストグラムは、左から右へのトーン範囲を表し、左に黒と陰影があり、中間の中間調から右のハイライトまで進行します。
2. 任意のトーンの「音量」は、そのトーンを表す垂直線の高さで表されます。
   • 一番左端の縦線は、総黒トーンの音量を示しています
   • 右端の縦線は、総ハイライトトーンの音量を示しています
   • 真ん中の縦線は、18％のグレートーンの音量を示しています
3. 画像のトーンは各ピクセルの強度から取得されます（彩度、つまり色相は無視され、輝度/明るさ/輝度のみが測定されます）
   • 画像のトーンの総数は、画像のビット深度に依存します
   • 8 bpp（24ビット）画像には合計256の異なるトーンがあります
   • 12 bpp（36ビット）のRAW画像には、合計4,096の異なるトーンがあります
   • 14 bpp（42ビット）のRAW画像には、合計16,384の異なるトーンがあります
   • 16 bpp（48ビット）RAW画像には、合計65,536の異なるトーンがあります。
   • 32 bpp（96ビット）HDR画像は、無限の色調範囲を効果的に表現できます
4. ヒストグラムの高さに技術的な制限はありません。
5. 非常に低ビットの画像がない限り、通常、単一のヒストグラムでは画像の個々のトーンをすべて表現することはできないため、各垂直線は同様のトーンの狭い範囲を表す傾向があります。
6. カラーヒストグラムは、同じ空間の純粋な色調ヒストグラムよりもはるかに広い範囲の情報を表すことができます。

（実数（浮動小数点数）として、32 bpp HDR画像の値の範囲は1.0 x 10 ^ -37〜1.0 x 10 ^ 38です。より現実的な数値では、黒から非常に薄暗い星明かり（0.00001 ）、屋内照明（1-10）、太陽に照らされた屋外（1,000,000）、太陽自体の明るさ（100,000,000）、さらにその先まで。これらの値はすべて単一のHDR画像で表すことができます。）

ヒストグラムに関するこれらの事実を考えると、そこからさまざまな情報が得られます。

コントラスト

コントラストは、最も明るいトーンと最も暗いトーンの差の尺度です。ヒストグラムの左端と右端の範囲が広いほど、画像のコントラストが大きくなります。

• 低コントラスト：
  

• ハイコントラスト：
  

キーと露出

キーは画像の明るさの大まかな尺度であり、高キーは明るく、低キーは暗くなります。

• ヒストグラムは、ハイライトに束ねている場合は、次のものがハイキー画像を：

• ヒストグラムが影と影にまとまっている場合、控えめな画像になります。

• 明らかに、ヒストグラムが均等に分布している場合、バランスの取れた露出が得られます。

（ヒストグラムの右側にあるヒストグラムは、露出オーバー-クリップのハイライトを示している可能性があります。ヒストグラムの左側にあるヒストグラムは、露出アンダー-ブロックされた影を示している可能性があります。）

ホワイトバランス

カラーヒストグラムを使用する場合、赤、緑、青のピークの収束はホワイトバランスの指標です。特に、主要な青いピークのオフセットは、写真の暖かさまたは冷たさの強力な指標になります。

• 右側にシフトした青いピークは、より冷たいトーン画像を示しています
• 左にシフトした青いピークは、より暖かいトーンの画像を示しています
• 赤と黄色のピークに近接した青いピークは、わずかに暖かい画像を示します

適切にホワイトバランスのとれた画像では、青は通常赤と黄色のピークの少し右です。

色調範囲

ヒストグラムのピークのバランスと高さは、音の範囲と音のバランスを示しています。ヒストグラムの非常に低い部分（谷）は、これらのトーンのボリュームが非常に低いことを示します。ヒストグラムの非常に高い部分（ピーク）は、これらのトーンのボリュームが非常に大きいことを示します。

カラーボリューム

基本的な色付きのヒストグラムには、多くの場合、グレー、赤、青、緑が表示されます。より高度な色付きヒストグラムには、黄色、マゼンタ、シアンも表示される場合があります。

色の付いたピークは、与えられた原色のボリュームを示し、色の付いたピークの水平位置は、その特定の原色の色のトーンを示します。

グレーは、これらのトーンの原色のバランスを示します。黄色、マゼンタ、シアンなどの原色以外のピーク（または部分的な高さの線）は、これらのトーンの2つの原色の混合を示します。

編集

Jordan H.が述べたように、最適なRAWデータを取得するのに役立つ「右に公開」（またはETTR）と呼ばれるトリックがあります。シーン、特にデジタルカメラの5〜6ストップダイナミックレンジの境界にある、またはわずかに超えている可能性がある広い範囲のコントラストを持つシーンを撮影する場合、影で十分な階調範囲をキャプチャすることは困難です。

これは、現在のほとんどのデジタルセンサーの制限と、シャドウよりもハイライトに対して感度が高いためです。「右への露出」は、ショットをストップの1/3〜1/2だけわずかに露出オーバーにする手法です（これにより、ヒストグラムが右に移動します...ハイライトに向かって移動します）。これらの制限。

右に露出すると、画像の暗い部分のノイズの問題を軽減するのにも役立ちます。RAWでのみ、画像を通常の範囲に戻すためのポストプロセッシング中の露出過剰を修正するのに十分な情報を保存するため、右に露出するにはRAW形式を使用する必要があります。この手法の利点は、ND gradフィルターやその他の極端な手段に頼らなくても失われるはずの詳細をキャプチャできることです。

このガイドラインは単なるガイドラインです。新しいカメラセンサーを使用すると、ダイナミックレンジが向上し、1回のショットでシーンの広い範囲のコントラストを簡単にキャプチャできます。ただし、デジタルセンサーのダイナミックレンジが向上しても、「エッジで」撮影する必要がある場合や可能なことは常にあり、右に撮影するなどのトリックは常に役立ちます。

昔ながらの暗室には、濃度計と呼ばれるツールがありました。ネガまたはスライドの密度（ライトを照らしたときにブロックされる光の量）を測定しました。それはかさばる高価なデバイスであり、もちろんフィルムを開発する必要があったため、現場での使用にはあまり実用的ではありませんでした。しかし、私たちはそれをテストで使用して、個人的な使用に最適な露出と開発手法を決定することができます。

映画カメラマンは、主に密度の不足に関心があります。過度の密度は、印刷の細部を回復するために燃え尽きる可能性があります（より強い強度および/または持続時間を局所領域に適用します）。密度の不足（ネガ付きの影、スライド付きのハイライト）は修正できません。これは、詳細/情報が回復できないためです。

デジタル写真家は、両方の点で心配する必要があります。階調範囲がヒストグラムスケールのエッジを超える場合、白または黒以外の領域には何もないことを意味します。明るくすることも暗くすることもできますが、ディテールの回復は不可能で、グレーのソリッドトーンのみを作成しています。フィールド密度計のようなヒストグラム表示を使用します。Photoshopで知っているトリックに関係なく、詳細を復元できない写真の領域があるかどうかを示します。私はETTR（右に露出）を使用しているので、ネガが完成した写真のように見えると思った以上に、ファイルが完成した写真のようにカメラから出てくるとは思いません。ヒストグラムは、LCDの内容が正しく表示されない場合でも露出を評価するのに役立ちます。

コメントで述べたように、ヒストグラム表示は、生で撮影している場合でも、カメラ内ソフトウェアのパラメーターに従って処理されたjpegから作成されます。Rawは、露出しているが未開発のフィルムのようなものです。そこに潜在的な画像がありますが、処理されるまで表示できません。ヒストグラムを生成するには、生データを処理する必要があります。より正確なヒストグラムを取得するために、カメラを使用可能な最もニュートラルなカメラ内処理パラメーターに設定したままにします。それでも、Adobe Camera Rawでファイルを開いたときに表示されるヒストグラムとは異なります。標準的なデフォルトのカメラ内処理は、他の「ピクチャースタイル」またはブランドが呼んでいるものの中でも、多くの場合、より高いコントラストとより高い彩度です。これらは両方とも、カメラ内のjpegからのヒストグラムに、実際の生データの場合はハイライト側（右側）から外れたヒストグラムを表示し、他のソフトウェアまたは手法で処理された場合は潜在的な画像を表示します。処理技術のヒストグラムを解釈する方法と、無視できるまばたきの量を、実践と経験だけが教えてくれます。

私は技術的な写真家ではないので、この夏まで、過去5年または6年に見たヒストグラムをあまり利用しませんでした。この夏、私は家族と一緒にイスラエルに行きました。グループの目標は、理想的な写真照明でさまざまな場所にいるのではなく、多くのサイトを見ることでしたので、真昼の太陽の下で多くの写真を撮りました。問題を難しくするために、イスラエルの多くの史跡は明るい色の石でできた遺跡で構成されています。明るい色の石、真昼の太陽：写真が撮れます（場合によっては撮れません）。

写真を誰にでも見せたいように見せるために多くの後処理を要し、ピカッサでさまざまなコントラストと光の設定で遊んでいると、写真を自分のいる場所に持っていくことに気づきました欲しかったので、ヒストグラムに特定の変更を加えました。カーブを全範囲に広げるために右にまとまらないように広げていたので、景色はかなり良く見えました。あるいは、白い岩を背景にして人々を撮影していたとき、それらのショットを出す方法は、左側の隆起を取り、それをエリア全体に広げることでした（背景を露出させますが、顔のコントラストが良い）。約1000枚の写真を処理する過程で、ヒストグラムを理解し始め、ヒストグラムを極端な状況でもツールとして使用する方法を理解し始めました。

私はあなたの多くほど技術的に熟練していないことを知っていますが、これが私がアマチュアとしてヒストグラムを理解するようになった理由です。

jristaの優れた答えに追加するために、ヒストグラムはLCDの読み取りが非常に困難な明るい状況（たとえば、雪原の正午）で神に送信されます。

私が使用する基本的なことは、十分な光があるかどうかを一目で見分けることです。ヒストグラムがすべて左側にある場合、それは暗すぎます。使用可能な写真を得るには、せいぜい後処理の微調整を行う必要があります。それがすべて右側にある場合、おそらく洗い流されます。

後処理でこれらの両方からある程度回復できることに注意してください。ただし、ほぼ確実に一部の詳細が失われます。

写真を見るとき、特にカメラのディスプレイで写真を見ている場合、影とハイライトが範囲をどれだけ満たしているかを正確に伝えるのは難しい場合があります。ヒストグラムは、画像がどのように露出されているかを正確に測定します。

ヒストグラムは、2つの一般的な領域で役立ちます。

• 写真を撮るとき、露出とダイナミックレンジを判断するために使用できます。
• 処理された写真を評価する場合、一般的な後処理技術に関する情報を推測するのに役立ちます。

まず、簡単な背景：ヒストグラムは特別な種類の棒グラフで、一連のデータについて、類似した値が「ビン」にまとめられます。各ビンはグラフ内の列を取得し、そのグラフの高さはそのビン内の個別のサンプルの数を表します。写真の外では、何かが起こる人々の年齢範囲によって何かの発生をグラフ化するためにしばしば使用されます。

「画像ヒストグラム」は、写真のアスペクトをグループ化するためのすべての可能な方法のために、おそらく色調ヒストグラム、または画像トーンヒストグラムと呼ばれるべきです。輝度。便利なことに、アナログの世界からJPEG 8ビット画像にデジタル化する行為は「ビニング」です。暗闇から光までの無限の連続した範囲が256のデジタル値に分割されます。そのため、通常、画像ヒストグラムはそれを示しています。

写真を撮るとき

これは、露出を判断するための非常に便利な迅速な方法であることがわかります。ヒストグラムの左側（下側）に多くの値が集中している場合、露出不足になっている可能性があります（チャート外のデータを記録しない点まで）また、値が右に押し寄せている場合は、おそらく露出オーバーになっているでしょう（そして、すべての情報を記録しないことについても同様です。このケースを「吹き飛ばし」と呼びます）。

また、コントラストを判断するのにも役立ちます。つまり、マイクロコントラストと混同しないように、暗い部分から明るい部分までの全体的な範囲です。ヒストグラムが一方の端から他方の端まで伸びている場合、コントラストが高くなります（おそらく、ダイナミックレンジの高いシーンがあります）。ヒストグラムが一緒にクラスター化され、どちらのエッジにも達していない場合、コントラストが低くなります（そしてシーンのダイナミックレンジ全体をキャプチャしました）。

既存の画像を評価する場合

画像トーンヒストグラムは、後処理のリバースエンジニアリングにも非常に役立ちます。この質問とこの質問からこれらの例を参照してください。

どちらの場合も、極端な黒にはそれほど多くないことがわかりますが、最初の場合は、画像が意図的に明るく露出されているように見えます（または、それを模倣する方法で処理されています）が、2番目の場合は、黒い点（画像の最も暗い黒）は意図的に上げられ（「レトロな写真の外観」に共通）、暗いトーンが押しつぶされたため、非常に暗い色相が多くなります（対照的な雑誌印刷の外観を与えます）。

画像（トーン）ヒストグラムと画像の外観との関係の詳細については、「ヒストグラムの形状が写真の美観にどのように影響するか」を参照してください。。

色について

これには、写真でも一般的なRGBヒストグラムというバリエーションがあります。これは同じことを行いますが、各チャネルを別々に表示します。3つの別々のグラフを並べて表示するか、1つの混乱して読みにくいグラフに重ねて表示します。

これらのチャンネルはデジタル画像の記録および保存方法のアーティファクトであり、人間の色の知覚とは特に関係がないため、特定のチャンネルを吹き飛ばさないようにするための技術的なツールとして役立ちます。（この素晴らしい例を参照してください：暗い紫色の花の写真は明るい青に見えます。これはレンズまたは技術的な問題ですか？）。構図の実際の色について考えるのに特に有用ではありません。そのため、「色ヒストグラム」と呼ばれることもありますが、色が異なるビンになっているヒストグラムにそれを予約する方が良いと思います。RGBヒストグラムの個々の色をどのように解釈するのですか？を参照してください。色相を含む、それに関するいくつかの議論のためにヒストグラム。valueではなく、そのディメンションによって色をバケット化します。上記のサンプル画像の場合、これらは次のようになります。

これは露出にはまったく役立ちませんが、色と構図について考えるのに役立ちます。参照してください。この海の罰金にある色とトーンを？実際には、写真の色調や色を視覚化する他のいくつかの方法とともに、そのいくつかについて。