1. Basi e numeri

L’articolo originale “Histograms part 1: Basics and numbers” è stato pubblicato il 29 giugno 2017 da Gerald Bakker, fotografo e ritoccatore amatoriale Olandese che mi ha gentilmente permesso di pubblicarne la traduzione su Labcolor.

L’istogramma pt 1: basi e numeri

Frontierland-low
Frontierland

Un pannello familiare

Conoscerai sicuramente l’Istogramma e come trarne utili informazioni. Tuttavia, i consigli su come usarlo correttamente non sono concordi. Molti dicono di esaminare attentamente l’istogramma e se non si estende fino alle due estremità, forse c’è qualcosa di sbagliato nella foto: bisogna intervenire. Alcuni autori invece consigliano di ignorare completamente l’istogramma e guardare esclusivamente la foto.

Io non intendo prendere posizione, analizzeremo l’istogramma semplicemente per quello che è: meccanica e numeri. Iniziamo…

Apri un’immagine RGB in Photoshop e richiama l’Istogramma. Menu: Window – Histogram. Per il momento ignora l’immagine e guarda solo l’Istogramma.

La finestra dell’istogramma ha varie viste. Iniziamo dalla vista Estesa che sembra la più interessante. Clicca su Vista espansa. Poi, nel menu a discesa Canale, seleziona Rosso. Iniziamo con i singoli canali di colore, perché la spiegazione è più semplice.

Compare un piccolo grafico, vedi figura 1 (rosso o nero, puoi passare dall’uno all’altro tramite l’opzione “Mostra canali a colori” nel menu del pannello). Qui abbiamo l’istogramma del Rosso dell’immagine Frontierland che vedi a destra.

HistogramExpandedRed
Figura 1. L’Istogramma in vista Estesa

 

 

 

 

 

 

 

Vediamo di capire questo grafico.

Interpretiamo i numeri

La finestrella non è ridimensionabile. Le sue dimensioni possono variare solo in base al layout scelto dall’utente. Con la vista Estesa ora aperta, sono di 256 x 100 pixels.

  • La larghezza (256) corrisponde al numero dei possibili valori di ciascuna delle componenti di colore. Ricorda che in RGB vanno da 0 a 255.
  • L’altezza del grafico è normalizzata, ossia: il punto massimo è sempre 100. Ne riparleremo.

Per disegnare il grafico che vediamo, Photoshop conta il numero di pixel aventi ciascuno i valori tra 0 e 255. Questi valori li ritrovi nel riquadro Statistiche del pannello Istogramma):

R(osso)=0: 394 pixels (il punto più a sinistra del grafico)

  • R=100: 15895 pixels
  • R=200: 30579 pixels
  • R=232: 53658 pixels (il punto più alto del grafico)
  • R=255: 2454 pixels (il punto più a destra del grafico)

Ora PS deve normalizzare. Il punto più alto viene portato a 100 (pixel). Questo è in posizione 232. Il valore reale contato è 53658. Per arrivare a 100, questa cifra deve essere divisa per 536,58. La normalizzazione in questo caso significa semplicemente: dividi ogni conteggio per 536,58 – i risultati sono l’altezza reale del grafico.

  • Per R=0 l’altezza è 394 / 536.58 = 0.735, arrotondata a 1
  • Per R=100 l’altezza è 15895 / 536.58 = 29.62, arrotondata a 30
  • Per R=200 è 57 (puoi fare i calcoli tu stesso)
  • Per R=232 è 100 (qui nessuna sorpresa)
  • For R=255 it’s 5

Tutti questi valori vengono quindi tracciati nel grafico: a partire da R = 0 all’estremità sinistra, per finire con R = 255 all’estrema destra. Quindi, abbiamo l’istogramma definito in termini numerici.

In figura 2 trovi un ingrandimento dell’istogramma con le figure di cui sopra rappresentate.

Histogram Red enlarged
Figura 2: L’istogramma dei Rossi ingrandito

(Di solito viene data una definizione più precisa degli istogrammi, qualcosa tipo “l’istogramma mostra la distribuzione dei livelli di luminosità di un’immagine”. Ovviamente questo ha perfettamente senso ed è molto più facile da comprendere rispetto alla mia spiegazione precedente. Comunque mi piace andare a fondo per capire veramente cosa succede).

Le altre opzioni del Canale

Dopo aver (speriamo) capito il concetto, vediamo le altre viste dell’istogramma. Torna al menu a discesa Canale, ecco le altre opzioni:

  • Verde e Blu: simili al Rosso
  • Colori (predefinita): traccia i grafici Rosso, Verde e Blu l’uno sull’altro, fondendo i colori dove si sovrappongono. Stranamente, l’intersezione di tutti e tre i colori è un grigio verdastro.
  • RGB: traccia le somme dei conteggi R, G e B sulla scala 0-255.
  • Luminosità: sostanzialmente diversa. Per ogni pixel, viene calcolata la luminosità, essendo il risultato della seguente formula:

Lum = 0.3*R + 0.59*G + 0.11*B

Un po’ come dire che sommano il 30% del rosso, il 59% del verde e l’11% del blu per ciascun pixel. Invece di contare i normali valori di R, G e/o B, conta i valori di Luminosità. Di nuovo, i risultati vengono normalizzati in modo che il più alto sia 100 e poi disegnato il grafico (nero).

Osserva le figure 3 e 4 per vedere come sono nel caso della nostra immagine di esempio.

istogramma verde
Figura 3. Istogramma di verde e blu.

istogramma blu

Istogramma composito

 

 

 

 

 

istogrammi rgb
Figura 4. Istogramma dell’RGB e della Luminosità

istogramma della luminosità

 

 

 

 

 

A prima vista, la differenza tra RGB e Luminosità potrebbe non essere evidente. Nella maggior parte delle immagini effettive i due grafici saranno davvero simili. Tuttavia, un semplice esperimento rivela i diversi meccanismi che operano dietro le quinte. Osserva la figura 5 che è un’immagine a singolo colore e la figura 6 con i suoi due istogrammi corrispondenti.

colore nocciola
Figura 5: Il file immagine
rgb colore pieno
Figura 6: Gli Istogrammi RGB e Luminosità relativi a questa immagine

Luminosità colore pieno

 

 

 

 

 

 

I pixel in questa immagine sono R,G,B = (200,150,100), un marrone arancio. L’istogramma RGB ha tre picchi su un singolo pixel: uno a 100, uno a 150 e uno a 200. In Luminosità, tuttavia, ogni pixel ha lo stesso valore (0.3*200 + 0.59*150 + 0.11*100 = 159.5) con conseguente grafico a singolo picco.

Le altre opzioni di Visualizzazione

tutti i canali
Figura 7: la vista di tutti i Canali

Le altre opzioni di Visualizzazione sono veloci da spiegare.

  • La Vista compatta è ridotta del 25% rispetto alla vista Estesa e manca del menu a discesa Canale. Compare qualsiasi canale scelto nella vista Estesa o nella vista Tutti i Canali.
  • La vista Tutti i Canali è uguale alla vista Estesa, solo che sono mostrati tre istogrammi aggiuntivi per R, G e B. Vedi la figura 7.

La scelta dell’aspetto del canale nella vista Compatta è un po’ complicata. Supponiamo di voler vedere la modalità Luminosità. Poiché non riesco a passare dalla visualizzazione del canale alla modalità Compatta, devo prima passare alla vista Estesa, e solo dopo andare su Luminosità, quindi tornare a Compatta. È corretto, ma la scelta non è stata sistemata dopo. Ogni volta che clicco su un qualsiasi canale Rosso, Verde o Blu nel pannello Canali, l’istogramma (sempre in visualizzazione Compatta) mostra automaticamente il canale prescelto. Se torni a RGB nel pannello Canali anche l’istogramma torna a RGB, non a Luminosità. Per quanto ne so, non c’è modo di tornare alla Luminosità se non attraverso la vista Estesa o Tutti i Canali. Un po’ fastidioso a parer mio.

Selezioni e Livelli

Se effettui una selezione viene visualizzato solo l’istogramma dell’area selezionata. Utile o no, è un comportamento non modificabile.

In un documento a più livelli, abbiamo un’opzione aggiuntiva (presumendo che l’istogramma non sia in modalità Compatta). Si chiama “Source” e fornisce tre possibili valori in un menu a discesa:

  • Immagine intera – l’istogramma rappresenta l’immagine composita. La parola “intero” suggerisce che non importa se una selezione è attiva, ma non è così: crea una selezione vedrai solo l’istogramma dell’area selezionata, anche se è stata scelta l’opzione Immagine intera.
  • Livello selezionato – mostra solo l’istogramma del livello selezionato, scartando tutti gli altri livelli. In un livello di regolazione, viene mostrato l’istogramma della maschera di livello. Di nuovo, con una selezione attiva, viene tracciata solo l’area selezionata.
  • Adjustment composite – questa opzione è attiva solo quando è selezionato un livello di regolazione. Mostra l’istogramma del composito del livello di regolazione più tutti i livelli sottostanti – con l’istogramma del composito senza la regolazione sovrapposta in grigio. Se non lo ottieni – vedi sotto per un esempio.
Hist-uncached
Figura 8: IStogramma dell’immagine originale (a sinistra) e con una curva di schiarimento (a destra)

istogramma schiarito

 

 

 

 

 

 

 

Simulazioni e  ricariche

Molto probabilmente hai già notato che a volte – in effetti, abbastanza spesso – compare un piccolo triangolo con un punto esclamativo in alto a destra sull’istogramma. Credo sia la parte più stupida dell’intero pannello. Il punto esclamativo indica qualcosa come, hey, prima di mostrarti l’istogramma reale e corretto, lascia che te ne mostri un altro relativamente simile e ti mostro un’un’icona per avvertirti. Osserva la figura 9 qui sotto per vedere una tale differenza.

istogramma simulato
Figure 9: istogramma simulato e istogramma reale della stessa immagine

istogramma reale

 

 

 

 

 

 

Una cosa “abbastanza stupida” – forse in passato serviva a qualcosa: quando il calcolo dell’istogramma richiedeva troppe risorse ad hardware poco potenti. L’attuale meccanismo – chiamato caching – basa semplicemente l’istogramma su piccole parti dell’immagine (“memorizzate nella cache”). Decisamente più veloce e con una buona approssimazione del grafico completo. Decisione adeguata, ma con la potenza dei computer attuali un trucco del genere è sicuramente obsoleto. Bisogna cliccare per vedere il grafico corretto. Ora è sostanzialmente un fastidio.

Ci sono almeno quattro modi (!) Per sostituire la vista memorizzata nella cache con un grafico che rappresenta l’immagine completa. Sono: doppio clic sull’istogramma; cliccare sul punto esclamativo; cliccare sull’icona a doppia freccia in alto a destra dell’istogramma; e cliccare su “Uncached refresh” dal menu del pannello. Al contrario, non esiste un unico modo per disattivare l’intero meccanismo di memorizzazione nella cache e lasciare che Photoshop mostri sempre un istogramma non in cache. Una cosa alquanto futile e irritante.

I piccoli fastidi

Dopo aver visto le funzionalità di base dell’Istogramma, ho notato non meno di tre seccature:

  1. Non c’è modo di mostrare l’istogramma dell’immagine intera quando è attiva una selezione
  2. Non c’è modo di impedire a Photoshop di passare automaticamente alla vista Canali in modalità Compatta
  3. Non c’è modo di disattivare il meccanismo di memorizzazione nella cache

Da professionista, io le chiamo “scocciature”. Non sono bug, ma difetti di progettazione dell’interfaccia utente che intralciano un flusso di lavoro efficiente. Problemini di bassa levatura, considerati di secondaria importanza (dopotutto, niente è perfetto) che di fatto vengono lasciati correre.

Per esperienza, so che gli utenti finali sarebbero ben contenti se venissero risolti. Quindi … Adobe, sai cosa fare.

 

Gerald Bakker, 29 June 2017

traduzione 30 giugno 2018