מה זה היסטוגרמה בצילום?

לא לדאוג, זו לא קללה וגם לא מושג מסובך מאיזה תחום מדעי נישתי...

היסטוגרמה או אחד החופים המפורסמים באיסלנד?

ההיסטוגרמה היא כלי חשוב לכל צלם וניתן למצוא אותו כמעט בכל מצלמה מודרנית ולרתום אותו לשימושנו.

הכרת מושג ההיסטוגרמה ושימוש בהיסטוגרמה של תמונה יכולים לשדרג את הצילומים שלכם בצורה משמעותית וכן את ההבנה שלכם בצילום והחשיפה, היכולת להעמיק ולנתח את התמונות, גם שלכם וגם של צלמים אחרים.

הבנה מעמיקה במושגים בסיסיים כמו משולש החשיפה וההיסטוגרמה יאפשרו לכם לעשות את קפיצת המדרגה - מצלם חובב לחובב צילום רציני ומקצועי ואף יותר.

אז ללא עיכובים מיותרים, בואו נצלול פנימה.

היסטוגרמה של תמונה כפי שמופיעה במצלמה

ההגדרה היבשה

היסטוגרמה היא מושג שמשתמשים בו לא רק בצילום. באופן כללי היא צורת הצגה גרפית של נתונים. בפשטות, זהו גרף התפלגות, שבו הציר האופקי (ציר X) מייצג קטגוריה של נתונים מסוימים והציר האנכי (ציר Y) מתאר את השכיחות - כמה יש מאותה קטגוריה.

מהי היסטוגרמה בצילום?

בצילום - אנו משתמשים בהיסטוגרמה כדי לראות ייצוג גרפי של החשיפה של תמונה ספציפית.

ההיסטוגרמה מתארת איזה גוונים (בהירות) יש לפיקסלים בתמונה ובכך נותנת לנו אינדיקציה על האור והחשיפה של התמונה שצילמנו - האם התמונה חשופה נכון (מאוזנת), האם קיבלנו את החשיפה שרצינו ברמה האומנותית, האם קיבלנו חשיפת יתר/חסר וכד'.

• ציר ה-X בהיסטוגרמה הוא סקאלת הגוון של הפיקסלים השונים בתמונה. בצד שמאל נמצאים האזורים הכהים בתמונה (shadows) --> ולימין הגרף נמצאים האזורים הבהירים (highlights). כל מה שבאמצע הם גווני הביניים (midtones). הקצה הימני של ההיסטוגרמה מייצג פיקסלים לבנים לגמרי (שרופים) והקצה השמאלי מייצג פיקסלים שחורים לגמרי (אטומים).

• ציר ה-Y הוא כמות הפיקסלים של גוון מסויים.

• כל עמודה בגרף למעשה מייצגת את כמות הפיקסלים בגוון מסויים שקיימים בתמונה.

• הגרף השלם מייצג את התפלגות הגוונים בתמונה.

זה נשמע קצת טכני ומסובך אבל הכל יתבהר עם הדוגמא הבאה...

נניח שיש תמונה שמכילה 100 פיקסלים כמו בדוגמא המצורפת:

ניתן לראות שיש מספר גוונים בתמונה - מלבן מלא ועד שחור מלא ובאמצע גווני הביניים האפורים.

נספור כמה פיקסלים יש מכל גוון:

12 פיקסלים לבנים

8 פיקסלים מהאפור הבהיר ביותר

4 פיקסלים מאפור הביניים

8 פיקסלים מהאפור הכהה ביותר

ו-68 פיקסלים שחורים

רשימת מכולת של מספר פיקסלים בכל גוון היא לא בדיוק דרך נוחה להציג נתונים, אז אפשר להציג את כמות הפיקסלים בתמונה בצורת גרף עמודות - זהו למעשה גרף התפלגות הבהירות:

היסטוגרמה - גרף שמתאר את טווחי הבהירויות שבתמונה.

בהיסטוגרמה הפשוטה הזו, אנחנו מקבלים ייצוג ויזואלי ברור לכך שיש בתמונה הרבה יותר פיקסלים כהים ולכן התמונה נוטה להיות כהה יותר, כלומר יש בה פחות אור.

בתמונות שאנו מצלמים כיום, יש כמובן מאות אלפי פיקסלים ולמצלמה יש יכולת לקלוט טווח רחב של גווני בהירות כך שההיסטוגרמה שתייצג את התמונה מורכבת מהרבה יותר עמודות. אבל העיקרון נשאר זהה - עבור כל תמונה שנצלם, ניתן לחשב כמה פיקסלים קיימים מכל גוון ולהציג בצורה גרפית. ההצגה המקובלת במצלמות ובתוכנות היא על עקומה חלקה, או יותר נכון, המון עמודות דקות שנדחסות ביחד (כל גוון הוא עמודה) ליצירת עקומה חלקה.

הביטו בגרף שלמעלה. זהו בדיוק אותו גרף, אבל על גבי העקומה החלקה הרבה יותר פשוט לראות שההיסטוגרמה נוטה למעשה שמאלה - נוטה לכיוון הגוונים הכהים, כלומר, התמונה חשופה בחסר (underexposed).

דוגמא נוספת להיסטוגרמה - בתוכנת Lightroom:

ניתן לראות שרוב הפיקסלים נמצאים בצד השמאלי (כלומר גוונים כהים), יש מעט פיקסלים בחלק המרכזי של הגרף (גווני הביניים) ואין בכלל פיקסלים בצד הימני (הבהירים). זו היסטוגרמה שמצייגת תמונה מאוד כהה שצולמה בחשיפת חסר (underexposure).

---

---

איך היסטוגרמה משרתת אותנו בצילום בפועל?

בזמן הצילום בשטח נרצה להבין האם התמונה חשופה בצורה נכונה - לא שרופה מידי ולא כהה מידי. במצלמות הDSLR הותיקות, אין אפשרות לראות איך תיראה התוצאה הסופית בזמן הצילום עצמו אלא רק לאחר מכן על המסך. יכולת השיפוט שלנו לגבי החשיפה של התמונה מוגבלת ע"י איכות וגודל המסך של המצלמה, תאורת המסך, תאורת הסביבה וכו'. כמו כן, יהיה מאוד קשה להבדיל בעין אנושית האם אזור בהיר בתמונה מורכב מפיקסלים בהירים שמכילים מידע שניתן להוציא בעריכה או שהם שרופים לגמרי (וכנ"ל לגבי פיקסלים כהים ואטומים).

ההיסטוגרמה באה כאן לעזרתנו ונותנת לנו אינדיקציה מדויקת לגבי החשיפה שאינה מושפעת מתנאיי הסביבה או איכות המסך של המצלמה. כיום כל מצלמה יודעת לייצר היסטוגרמה של התמונה מייד לאחר הצילום שלה, ולאפשר לנו לבחון האם התמונה חשופה היטב.

*שימו לב לנקודה חשובה שאני נתקלת בה בשיחות עם צלמים מתחילים.

ההיסטוגרמה אינה מספרת באילו פרמטרים צולמה התמונה, מה היו יחסי התאורה בין תאורה טבעית לתאורה מלאכותית אם הייתה כזו. היא גם אינה יכולה לקבוע האם נושא התמונה חשוף היטב או לא והאם האפקט האומנותי שרציתם להשיג באמת הושג. ההיסטוגרמה היא כלי שעוזר לנו רבות בבחינת התוצאות אך היא אינה תחליף לחשיבה והגיון בריא שלנו כצלמים וכאמנים. תמיד חשוב שנבחן אותה יחד עם פרמטרים נוספים בתוך הקונטקסט של הצילום - משולש החשיפה, תאורה בשטח, והתבוננות על התוצרים עצמם.

סוגים של חשיפה בצילום וכיצד זה מתבטא בהיסטוגרמה

בעת הצילום יש לנו שליטה על משולש החשיפה - צמצם, תריס ו-ISO, ועלינו לקחת בחשבון את התאורה (הטבעית או המלאכותית) של בסצנה המצולמת. אלו סופו של דבר קובעים את החשיפה של התמונה.

• חשיפה מאוזנת - תמונה חשופה היטב בה מיוצגים כל גווני הבהירות, רוב הפיקסלים נמצאים סביב האמצע וההיסטוגרמה לא נוגעת בקצוות (כלומר אין פיקסלים שרופים או אטומים שלא מכילים שום מידע). ההיסטוגרמה תיראה בערך כמו גרף של התפלגות נורמלית, פעמון גאוס למי שמכיר. בחשיפה מאוזנת נקפיד שההיסטוגרמה לא תגע בצידי הגרף, כלומר אין בה אזורים כהים או בהירים שאין בהם פרטים.

דוגמא לחשיפה מאוזנת - ניתן לראות שההיסטוגרמה מפוזרת על פני הבהירים והכהים, האזורים הכהים (העצים והחלק התחתון של ההר) מקבלים יותר משקל ולכן יש "דבשת" קטנה בצד השמאלי.

• חשיפת יתר (overexposure)- תמונה שנוטה לגוונים הבהירים ואף יש בה פיקסלים לבנים לגמרי ושרופים. במצב זה ההיסטוגרמה תיראה כאילו שהיא נוטה לצד ימין, עם המון פיקסלים בהירים וזנב דק של פיקסלים כהים.
  

דוגמא לתמונה בחשיפת יתר - ניתן לראות שרוב התמונה מורכבת מגוונים בהירים מאוד (השמיים, הנהר, וחלקים של הגשר), ובהיסטוגרמה יש "דבשת" גדולה מצד ימין שמראה שיש הרבה פיקסלים בהירים

דוגמא לשימוש בסוג חשיפה כזה היא בטכניקת high key, עליה מומלץ לקרוא בנפרד, במאמר הבא.

כאשר נצלם סצינה שקיימים בה גוונים מאוד בהירים (למשל צילום באור יום מלא) נוכל להביט בהיסטוגרמה בזמן אמת ולראות אם יש פיקסלים שרופים בתמונה. אם ההיסטוגרמה נוגעת בצד ימין של הגרף, סימן שמדובר באזור עם גווני בהירות שהם מעבר לטווח הדינמי שהמצלמה יכולה לקלוט ואלו למעשה פיקסלים שרופים.

• חשיפת חסר (underexposure) - תמונה שנוטה לגוונים הכהים ואף יש בה פיקסלים שחורים לגמרי וחסרי פרטים. במצב זה ההיסטוגרמה תיראה כאילו שהיא נוטה לצד שמאל, עם המון פיקסלים כהים וזנב דק של פיקסלים בהירים. דוגמא לשימוש בסוג חשיפה כזה היא בטכניקת low key, עליה מומלץ לקרוא בנפרד. כאשר נצלם סצינה שקיימים בה גוונים מאוד כהים (למשל צילום בזמן דמדומים) נוכל להשתמש בהיסטוגרמה כדי להבין אם יש בתמונה אזורים שחורים ללא פרטים ולשנות את החשיפה בהתאם. אם ההיסטוגרמה נוגעת בצד שמאל של הגרף, סימן שמדובר באזורים כהים מעבר לטווח הדינמי שהמצלמה יכולה לקלוט ואלו למעשה פיקסלים אטומים שלא נוכל לחלץ מהם פרטים בעריכה.

דוגמא לתמונה בחשיפת חסר - רוב התמונה כהה ורק הפטריות בהירות יותר, וההיסטוגרמה נוטה בצורה מובהקת שמאלה ואף נוגעת בקצה השמאלי, כלומר קיימים פיקסלים אטומים (שחורים) לגמרי.

הערה לגבי חשיפה "נכונה"

הרבה פעמים משתמשים במונחים "חשיפה נכונה" או "היסטוגרמה נכונה" כדי לתאר חשיפה שהיא מאוזנת, כלומר לא נוטה לימין או לשמאל. זה לא מדוייק ועליכם להבין שאין דבר כזה חשיפה "נכונה"

החשיפה שאתם מעוניינים ליצור בתמונה היא החשיפה הנכונה!

ההיסטוגרמה עוזרת לנו להבין האם קיימים אזורים בהירים/כהים/שרופים בתמונה ועד כמה הם משמעותיים. הקביעה האם ההיסטוגרמה מייצגת את הויז'ן הצילומי תלויה לגמרי בכם.

---

---

שימוש בהיסטוגרמה כדי להבין את מידת הקונטרסט בתמונה

קודם כל נבין מהו מושג הקונטרסט (ניגודיות).

קונטרסט הוא מידת השונות בין הגוונים הבהירים והכהים בתמונה. תמונה עם הרבה קונטרסט היא תמונה שיש בה הרבה מהגוונים שבקצוות הסקאלה (גוונים מאוד בהירים וגוונים מאוד כהים). תמונה עם מעט קונטרסט היא תמונה שיש בה בעיקר גוונים שדומים אחד לשני ואין הרבה ניגודיות, לדוגמא תמונה שיש בה בעיקר גווני ביניים.

דוגמא לתמונה עם ניגודיות גבוהה

דוגמא לתמונה עם ניגודיות נמוכה

"אבל אפשר לראות את התמונה בעיניים, למה צריך את ההיסטוגרמה"?

כצלמים רציניים נרצה להבין לעומק את התוצר שיוצא מהמצלמה, והסתכלות במסך לא תמיד מספיקה. הבנת הקונטרסט עוזרת לנו להבין אם קיבלנו את הויז'ן הצילומי שלנו (למשל, אם רצינו תמונה באוירה רכה ועדינה, לא נרצה תוצר מאוד קונטרסטי, ואם נרצה לייצר דרמה, דווקא נרצה שיהיה הרבה קונטרסט). בנוסף, הבנת הקונטסרט עוזרת לנו בעריכה, כך שאם נדע מה הקונטרסטיות של התוצר הגולמי, נוכל להבין אם שינוי הניגודיות יקרב אותנו לתוצר הרצוי או לא.

כפי שהוסבר, ההיסטוגרמה מספקת מידע על כל גווני הבהירות בתמונה והכמויות שלהם. ניתוח פשוט של היחסים בין הגוונים השונים יאפשר לנו להסיק על מידת הקונטרסטיות שקיימת בתמונה.

ניקח את ההיסטוגרמות של התמונות שהוצגו קודם:

ניתן לראות שיש לגרף שתי דבשות - ההיסטוגרמה מכילה כמות גבוהה של גוונים בהירים וגם כמות גבוהה של כהים. יש הרבה גוונים מצדדים מנוגדים של הסקאלה שלמעשה מייצגים ניגודיות גבוהה.

כאשר ההיסטוגרמה מרוכזת באזור אחד של הגרף (בין אם זה באזור הבהיר, הכהה או האמצע) - נוכל לומר שמדובר בתמונה עם ניגודיות נמוכה, כלומר רוב הגוונים בתמונה דומים זה לזה ומרוכזים סביב רמת בהירות ספציפית.

הבנת הטווח הדינמי של הסצנה

במקרים של טווח דינמי רחב בסצנה שיש בה המון קונטרסט (כמו צילום שקיעה בים), נוכל להיעזר בהיסטוגרמה כדי להבין אם המצלמה שלנו יכולה להכיל את הטווח ולתפוס את כל הפרטים בסצנה.

לדוגמא, אם ננסה לצלם שקיעה בים, ייתכן שלא משנה איך נשחק עם הפרמטרים של החשיפה, נקבל תמיד היסטוגרמה שנוגעת באחד הקצוות או בשניהם. או שהים חשוף היטב והשמיים שרופים, או שהשמיים חשופים היטב והים כהה ללא פרטים. אם נראה שכך המצב זה בעצם אינדיקציה לכך שהטווח הדינמי מאוד גדול ונצטרך להשתמש בשיטות אחרות כדי להתגבר עליו, לדוגמא שימוש בטכניקת HDR, או שימוש בפילטר ND מדורג.

בקישור הבא תוכלו לקרוא את המאמר על צילום בטכניקת HDR.

ניתן לראות בתמונה שהשמיים שרופים ואילו הסלעים כהים וללא הרבה פרטים. ההסיטוגרמה נוגעת בשני הקצוות, כלומר מדובר בתמונה עם טווח דינמי רחב - יש בתמונה גוונים בהירים וכהים מעבר לטווח היכולת של המצלמה.

---

---

שימוש בהיסטוגרמה בעריכה

רוב תוכנות העריכה מאפשרות להסתכל על ההיסטוגרמה של התמונה הגולמית ומציגות את השינוי בהיסטוגרמה תוך כדי העריכה. נתמקד כרגע בתכנת לייטרום לשם הנוחות, אך ניתן למצוא כלים דומים בתכנות אחרות.

באופן כללי, נוכל להביט בהיסטוגרמה כפי שהיא משתנה עם כל צעד בעריכה, ולהבין איך השינויים שעשינו משפיעים על התמונה: נבדוק שהגענו לרמת ניגודיות רצויה, שלא שרפנו פיקסלים, שבהירות התמונה מייצגת היטב את הויז'ן שלנו.

פרקטיקה של שימוש בהיסטוגרמה בלייטרום:

1. התאמה לויז'ן הצילומי כמו במצלמה עצמה, גם בעריכה נרצה להבין אם התמונה קונטרסטית או לא, אם היא חשופה בצורה מאוזנת או נוטה לגוונים בהירים או כהים יותר, ונוכל לשנות את סרגלי החשיפה או את שאר התפריטים ולראות איך זה משפיע על ההיסטוגרמה. אם למשל אנחנו יודעים שהאוירה שאנו מעוניינים בה היא אפלה וקודרת, נשאף לתמונה כהה יותר והיסטוגרמה שנוטה שמאלה. אם למשל נרצה לתת תחושה פחות דרמטית לתמונה נוכל אולי להוריד את הקונטרסט, להשתמש בסרגל ה-clarity, או שנשנה את העקומה בתפריט tone curve.

2. חיווי לאזורים שרופים/אטומים למעשה היסטוגרמה מאפשרת להבין אם קיימים בתמונה מספיק פרטים כדי לבצע תיקון מוצלח. כאשר ההיסטוגרמה קרובה מאוד לאחד הקצוות לפעמים קשה להבין אם זה אזור מאוד בהיר/כהה או ממש שרוף.

לייטרום נותנת אינדיקציה לזה בצורת שני משולשים שנמצאים בחלק העליון - כל עוד המשולשים אפורים סימן שההיסטוגרמה לא נוגעת בצדדים. אם המשולש הימני נצבע בלבן, סימן שיש פיקסלים שרופים. ריחוף עם העכבר מעל המשולש הלבן יצבע באדום את הפיקסלים השרופים על גבי התמונה עצמה. ניתן גם ללחוץ על המשולש כדי לקבע את החיווי האדום על גבי התמונה, ואז לשחק עם הסרגלים כדי לראות איך הפיקסלים השרופים משתנים. כנ"ל לגבי פיקסלים שחורים - אם המשולש השמאלי בצבע זה אומר שיש פיקסלים אטומים והחיווי על גבי התמונה יהיה בצבע כחול.

3. הצגת תחומי הגוונים על גבי ההיסטוגרמה בלייטרום ניתן לרחף עם העכבר על גבי ההיסטוגרמה עצמה והתכנה תראה לכם על איזה גווני בהירות אתם נמצאים (shadows, highlights וכו'). ניתן ללחוץ על האזור הרצוי ולגרור אותו ימינה ושמאלה, פעולה זו למעשה שקולה להזזת הסרגלים המקבילים בתפריט ה-basic.

4. למידה לפעמים הבאות טעויות קורות לכל צלם, והן חלק חשוב ובתהליך הלמידה. שלב העריכה הוא השלב שבו אנו יכולים לשבת בשקט, במנותק מהסיטואציה הצילומית שהרבה פעמים דורשת פעולה מהירה כשאין זמן לחשוב ולנתח. כדאי להשתמש בכל הכלים שלמדתם על צילום ולבחון את התוצרים על מנת שבפעם הבאה תוכלו לייצר חומר גלם איכותי יותר. בתהליך המשוב העצמי נוכל לבחון את משולש החשיפה, הפוקוס, הקומפוזיציה, וכן את ההיסטוגרמה, ולהבין איך אפשר להשתפר ולצמוח.

5. שימוש בהיסטוגרמת הצבעים בעיקר בתוכנות עריכה מתקדמות זהו נושא מתקדם מעבר לתחומי המאמר הזה, ולכן רק אגיד על קצה המזלג שניתן להפריד את ההיסטוגרמות של צבעי הבסיס (RGB המוכרים לכולנו - האדום, הירוק והכחול) בתכנות כמו פוטושופ. כאמור, יש גבול למה שהעין האנושית יכולה לראות והמטרה היא לתת אינדיקציה מדוייקת יותר לצבעים השולטים בתמונה ואף לצבעים השולטים באזור מסויים בתמונה. לדוגמא ניתן להבין אם צבע העור של המצולם בפורטרט נוטה יותר לגווני אדום או ירוק ולתקן בהתאם.

---

---

לסיכום

ההיסטוגרמה היא כלי פשוט אך עוצמתי, וברגע שמבינים את עקרונות הבסיס, אפשר להשתפר משמעותית בהבנה וניתוח הצילומים שלכם.

ההיסטוגרמה מספקת מידע מיידי לגבי טווח הגוונים , הקונטרסט והטווח הדינמי בתמונה, ועוזרת בקבלת החלטות מושכלות בשטח כיצד לחשוף את התמונה בצורה המיטבית כדי להשיג את התוצאה הרצויה שאתם מעוניינים להשיג. בנוסף, ההיסטוגרמה מאפשרת לכם להיות בבקרה על העריכה ולהבין איך השינויים שאתם מבצעים משפיעים על התמונה.

אם יש לכם שאלות, מוזמנים להגיב כאן בגוף הפוסט.

אם נהניתם ולמדתם מהמאמר, אשמח אם תשתפו אותו עם חברות וחברים צלמים, שגם הם ילמדו וישפרו את כישורי הצילום שלהם.

תודה!

---

נעים מאוד, אני שרית

למי שלא מכיר, שמי שרית כרמון

והצטרפתי לצוות פוטוטיפס לקראת סוף שנת 2022.

אני חובבת צילום מזה כ-4 שנים אבל גוררת את בן זוגי, עידו, לטיולים כבר יותר מ-15 שנה.

התחלתי לצלם עם המצלמה של אבי, חובב צילום בעצמו, אבל נכנסתי לזה בצורה רצינית רק לאחר שהוא קנה לי את המצלמה הראשונה שלי, ומשם השיגעון לצילום פרח וגדל.

למרות שאני אוהבת לצלם כמעט הכל, נופים וטבע הם בנפשי והצילום הוא הדרך שלי לשתף עם העולם את כל היופי שאני רואה מסביבנו ואת החוויה המדהימה של חיבור לטבע.

תודה שקראתם!

---

שיעורי צילום פרטיים - ללמוד צילום בצורה מדויקת, בזמן הנוח לכם, נטו בנושאים שמעניינים אתכם

---