1

Univerzitet u Zenici

Pedagoški fekultet u Zenici

Odsjek matematika i informatika

Student Ljubović Senadina

Broj indexa 3553MIR

Seminarski rad

Histogrami slike

Zenica mart 2007

2

Sadržaj 1 Šta je histogram 3 2 Uvod u primjenu histograma u slici 5 3 Kako histogram primijeniti na slici 6 4 Primjer histograma 7 5 RGB histogram i histogrami po bojama 10 6 Interpretacija histograma 12

61 Osvjetljenje 12 62 Kontrast 13 63 Podrezivanje 14

7 Histogram osvjetljenja 16 8 Praktična primjena histograma 19 9 Zaključak 21 10 Popis literature 22

3

1 Šta je histogram Općenito histogram je definisan kao način prikazivanja podataka

raspoređenih u određene kategorije ili grupe Prvi korak u kreiranju histograma je

skupljanje podataka i razvrstavanje prikupljenih podataka u kategorije Nadalje

moramo odrediti koje su varijable zavisne a koje nezavisne Karakteristika po

kojoj smo grupisali podatke u kategorije predstavlja nezavisnu varijablu a broj

prikupljenih podataka koji upadaju u određenu kategoriju predstavlja zavisnu

varijablu

Histogram je zapravo stupčasti graf koji na apscisi ima vrijednosti

nezavisne varijable a na ordinati vrijednosti zavisne varijable Oznake na osama

trebale bi biti linearno raspoređene Graf se crta tako da se prvo na apscisi

nanesu vrijednosti svih kategorija čime dobivamo apscisu podijeljenu na

intervale Zatim se broj podataka koji odgovaraju toj kategoriji crta kao

horizontalna linija iznad odgovarajućeg intervala To je razlog zbog kojeg

dobivamo stupčasti graf

Da bi se pojasnilo ono što je gore napisano naveden je jedan jednostavan

primjer Ako se posmatra snaga motora automobila Zanimljivo je u kojem

rasponu se kreću snage automobila te kako su te snage raspoređene Broj

uzoraka koje se posmatraju je 400 automobila a snaga je izražena u konjskim

snagama Kao rezultat ispitivanja dobiva se određena količina podataka koja je

data u tabeli 1 Kao što se vidi iz tablice kategorija po kojoj se razvrstavaju

automobili je snaga motora u konjskim snagama Postoji 8 kategorija i one su

16-46 konjskih snaga 46-76 76-106 itd U desnom stupcu dat je broj automobila

čija snaga motora ulazi u zadani raspon Histogram je crtan na temelju tabele 1 i

on je prikazan na slici 1

Histogram ima široku primjenu a posebno je pogodan za prikaz rezultata

ispitivanja provedenog na velikom broju uzoraka tj kada nije pogodno prikazivati

vrijednost svakog pojedinog ispitanog uzorka Kao primjer mogu se navesti

brojna statistička ispitivanja koja se mogu odnositi na bilo šta

4

Tabela 1 Primjer

Raspon konjskih snaga

Broj automobila

16-46 2 46-76 103

76-106 153 106-136 50 136-166 58 166-196 22 196-226 11 226-256 1

Slika 1 Histogram

Ono što je bitnije u sklopu predmeta Računarska grafika je primjena

histograma u multimediji tačnije na slici Zbog toga će u nastavku biti riječi o

takvoj primjeni histograma

Postoji i kumulativni histogram međutim on nije interesantan u digitalnoj

obradi fotografije pa o njemu neće biti riječi u ovom radu Ilustracije radi

navedena je tabela koja odgovara tabeli 1 a crtanjem podataka iz ove tablice

dobije se kumulativni histogram

Tabela 2 Podaci za crtanje kumulativnog histograma

Raspon konjskih snaga

Broj automobila

16-46 2 46-76 105

76-106 258 106-136 308 136-166 366 166-196 388 196-226 399 226-256 400

5

2 Uvod u primjenu histograma u slici Jedna od vrlo važnih primjena histograma je u digitalnoj slici To se ne

odnosi isključivo na digitalne fotoaparate nego npr i na skenere Međutim

budući da digitalne kamere danas posjeduje veliki broj ljudi upotrebu histograma

ćemo opisati na primjeru snimanja digitalne fotografije Kako možemo procijeniti

snimljenu fotografiju Jednostavne faktore poput fokusa ili kadra možemo odmah

vidjeti gledajući snimljenu fotografiju na LCD display-u Međutim neke složenije

stvari poput balansa boja i tonova ne možemo dobro odrediti isključivo gledanjem

snimljene fotografije Razumijevanje histograma je vjerojatno najvažnija stvar za

ispravan rad i potpuno razumijevanje digitalne fotografije Histogram nam može

reći da li je ekspozicija prilikom snimanja bila dobra kakvo je osvjetljenje te

njegovom primjenom možemo naknadno popraviti već snimljene fotografije

Prilikom snimanja digitalnom kamerom ovisno o rezoluciji CCD čipa

snimamo određeni broj piksela Informacija o boji sprema se u RGB formatu tj

informacija o boji za svaki piksel je kombinacija triju primarnih boja crvene

zelene i plave Za svaku boju koristimo 8 bita a to znači 24 bita po pikselu To

zapravo znači da možemo pohraniti 28=256 nijansi crvene zelene ili plave boje

U današnje vrijeme posve je normalno da digitalne kamere imaju rezoluciju 5

megapiksela (5106 piksela) Očito je da snimanjem digitalnih fotografija

pohranjujemo ogromnu količinu podataka Tako veliku količinu podataka je

iznimno teško procijeniti ako gledamo svaki piksel zasebno Kao što je

navedeno u prvom poglavlju histogram je pogodan za korištenje kada imamo

jako veliki broj uzoraka koje je sasvim nepraktično posmatrati pojedinačno

Zbog toga je primjena histograma u digitalnoj fotografiji bitna

6

3 Kako histogram primijeniti na fotografiju Jedna od stvari koja nas zanima na digitalnoj fotografiji jest koliko su

snimljeni pikseli svijetli ili tamni odnosno osvjetljenje fotografije Osvjetljenje

pojedinog piksela je predstavljeno cjelobrojnom pozitivnom vrijednošću između 0

i 255 0 predstavlja potpuno tamno a 255 potpuno svijetlo Ako ne govorimo o

fotografiji u boji nego samo o sivoj skali 0 predstavlja crnu boju a 255 bijelu

Kada se radi o slikama u boji tada je logično najtamnija nijansa određene boje

označena s 0 a najsvjetlija nijansa s 255

Histogram zapravo posmatra sliku u cjelini i određuje koliki broj piksela

ima određeno (isto) osvijetljenje To znači da će na osi apscisa biti vrijednosti

osvjetljenja od 0 do 255 a na osi ordinata broj piksela koji imaju odgovarajuće

osvjetljenje Valja primijetiti da je i ovdje prisutna za histograme karakteristična

podjela na kategorije s tom razlikom da sada kategorija nije raspon između

dvaju brojeva nego kvantizirana vrijednost između 0 i 255 Na slici 2 prikazan je

primjer histograma digitalne slike Dio histograma gdje je smješten najveći broj

vrijednosti osvjetljenja naziva se raspon tonova Raspon tonova jako varira za

različite slike i ne postoji neki idealni histogram koji bi trebalo primijenjivati na sve

slike

Slika 2 Primjer histograma

7

4 Primjer histograma U ovom dijelu navodim nekoliko jednostavnih histograma radi boljeg

razumijevanja kako se od slike dobije histogram Radi jednostavnosti

posmatramo slike koji se sastoje od različitih nijansi sive boje Na slici 3

prikazana je slika koja se sastoji od stepeničasto raspoređenih nijansi sive boje

a odmah ispod nje prikazan je njezin histogram

Slika 3 Primjer histograma

Broj piksela svakog odsječka (stepenice) slike je 2048 tako da su svi

stupci histograma jednake visine i predstavljaju vrijednost od 2048 piksela Inače

se na osi ordinata histograma ne označava kvantitativna vrijednost broja piksela

već postoji fiksna visina kojoj se pridijeljuje najveći broj piksela koji imaju isto

osvjetljenje Visine ostalih stupaca se podešavaju relativno prema najvišem

stupcu

Na slici 4 prikazano je nekoliko jednostavnih slika na lijevoj strani dok su

na desnoj strani odgovarajući histogrami

8

Slike Histogrami

Slika 4 Primjeri histograma

Bitno je naglasiti da izgled histograma ne zavisi o rasporedu piksela na

slici niti o orijentaciji slike već samo o tome koliki broj piksela ima isto

osvjetljenje To znači da bi histogram sa slike 3 izgledao isto bez obzira ako bi

npr izvornu sliku zarotirali za 180 stepeni Dodatni primjer nezavisnosti

histograma o rasporedu piksela prikazan je na slici 5 Prikazane su potpuno 3

različite slike Ove slike se sastoje od istih piksela a razlikuju se o razmještaju

piksela Za sve 3 slike dobivamo identične histograme

9

Slike Histogrami

Slika 5 Neovisnost histograma o rasporedu piksela

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

2

Sadržaj 1 Šta je histogram 3 2 Uvod u primjenu histograma u slici 5 3 Kako histogram primijeniti na slici 6 4 Primjer histograma 7 5 RGB histogram i histogrami po bojama 10 6 Interpretacija histograma 12

61 Osvjetljenje 12 62 Kontrast 13 63 Podrezivanje 14

7 Histogram osvjetljenja 16 8 Praktična primjena histograma 19 9 Zaključak 21 10 Popis literature 22

3

1 Šta je histogram Općenito histogram je definisan kao način prikazivanja podataka

raspoređenih u određene kategorije ili grupe Prvi korak u kreiranju histograma je

skupljanje podataka i razvrstavanje prikupljenih podataka u kategorije Nadalje

moramo odrediti koje su varijable zavisne a koje nezavisne Karakteristika po

kojoj smo grupisali podatke u kategorije predstavlja nezavisnu varijablu a broj

prikupljenih podataka koji upadaju u određenu kategoriju predstavlja zavisnu

varijablu

Histogram je zapravo stupčasti graf koji na apscisi ima vrijednosti

nezavisne varijable a na ordinati vrijednosti zavisne varijable Oznake na osama

trebale bi biti linearno raspoređene Graf se crta tako da se prvo na apscisi

nanesu vrijednosti svih kategorija čime dobivamo apscisu podijeljenu na

intervale Zatim se broj podataka koji odgovaraju toj kategoriji crta kao

horizontalna linija iznad odgovarajućeg intervala To je razlog zbog kojeg

dobivamo stupčasti graf

Da bi se pojasnilo ono što je gore napisano naveden je jedan jednostavan

primjer Ako se posmatra snaga motora automobila Zanimljivo je u kojem

rasponu se kreću snage automobila te kako su te snage raspoređene Broj

uzoraka koje se posmatraju je 400 automobila a snaga je izražena u konjskim

snagama Kao rezultat ispitivanja dobiva se određena količina podataka koja je

data u tabeli 1 Kao što se vidi iz tablice kategorija po kojoj se razvrstavaju

automobili je snaga motora u konjskim snagama Postoji 8 kategorija i one su

16-46 konjskih snaga 46-76 76-106 itd U desnom stupcu dat je broj automobila

čija snaga motora ulazi u zadani raspon Histogram je crtan na temelju tabele 1 i

on je prikazan na slici 1

Histogram ima široku primjenu a posebno je pogodan za prikaz rezultata

ispitivanja provedenog na velikom broju uzoraka tj kada nije pogodno prikazivati

vrijednost svakog pojedinog ispitanog uzorka Kao primjer mogu se navesti

brojna statistička ispitivanja koja se mogu odnositi na bilo šta

4

Tabela 1 Primjer

Raspon konjskih snaga

Broj automobila

16-46 2 46-76 103

76-106 153 106-136 50 136-166 58 166-196 22 196-226 11 226-256 1

Slika 1 Histogram

Ono što je bitnije u sklopu predmeta Računarska grafika je primjena

histograma u multimediji tačnije na slici Zbog toga će u nastavku biti riječi o

takvoj primjeni histograma

Postoji i kumulativni histogram međutim on nije interesantan u digitalnoj

obradi fotografije pa o njemu neće biti riječi u ovom radu Ilustracije radi

navedena je tabela koja odgovara tabeli 1 a crtanjem podataka iz ove tablice

dobije se kumulativni histogram

Tabela 2 Podaci za crtanje kumulativnog histograma

Raspon konjskih snaga

Broj automobila

16-46 2 46-76 105

76-106 258 106-136 308 136-166 366 166-196 388 196-226 399 226-256 400

5

2 Uvod u primjenu histograma u slici Jedna od vrlo važnih primjena histograma je u digitalnoj slici To se ne

odnosi isključivo na digitalne fotoaparate nego npr i na skenere Međutim

budući da digitalne kamere danas posjeduje veliki broj ljudi upotrebu histograma

ćemo opisati na primjeru snimanja digitalne fotografije Kako možemo procijeniti

snimljenu fotografiju Jednostavne faktore poput fokusa ili kadra možemo odmah

vidjeti gledajući snimljenu fotografiju na LCD display-u Međutim neke složenije

stvari poput balansa boja i tonova ne možemo dobro odrediti isključivo gledanjem

snimljene fotografije Razumijevanje histograma je vjerojatno najvažnija stvar za

ispravan rad i potpuno razumijevanje digitalne fotografije Histogram nam može

reći da li je ekspozicija prilikom snimanja bila dobra kakvo je osvjetljenje te

njegovom primjenom možemo naknadno popraviti već snimljene fotografije

Prilikom snimanja digitalnom kamerom ovisno o rezoluciji CCD čipa

snimamo određeni broj piksela Informacija o boji sprema se u RGB formatu tj

informacija o boji za svaki piksel je kombinacija triju primarnih boja crvene

zelene i plave Za svaku boju koristimo 8 bita a to znači 24 bita po pikselu To

zapravo znači da možemo pohraniti 28=256 nijansi crvene zelene ili plave boje

U današnje vrijeme posve je normalno da digitalne kamere imaju rezoluciju 5

megapiksela (5106 piksela) Očito je da snimanjem digitalnih fotografija

pohranjujemo ogromnu količinu podataka Tako veliku količinu podataka je

iznimno teško procijeniti ako gledamo svaki piksel zasebno Kao što je

navedeno u prvom poglavlju histogram je pogodan za korištenje kada imamo

jako veliki broj uzoraka koje je sasvim nepraktično posmatrati pojedinačno

Zbog toga je primjena histograma u digitalnoj fotografiji bitna

6

3 Kako histogram primijeniti na fotografiju Jedna od stvari koja nas zanima na digitalnoj fotografiji jest koliko su

snimljeni pikseli svijetli ili tamni odnosno osvjetljenje fotografije Osvjetljenje

pojedinog piksela je predstavljeno cjelobrojnom pozitivnom vrijednošću između 0

i 255 0 predstavlja potpuno tamno a 255 potpuno svijetlo Ako ne govorimo o

fotografiji u boji nego samo o sivoj skali 0 predstavlja crnu boju a 255 bijelu

Kada se radi o slikama u boji tada je logično najtamnija nijansa određene boje

označena s 0 a najsvjetlija nijansa s 255

Histogram zapravo posmatra sliku u cjelini i određuje koliki broj piksela

ima određeno (isto) osvijetljenje To znači da će na osi apscisa biti vrijednosti

osvjetljenja od 0 do 255 a na osi ordinata broj piksela koji imaju odgovarajuće

osvjetljenje Valja primijetiti da je i ovdje prisutna za histograme karakteristična

podjela na kategorije s tom razlikom da sada kategorija nije raspon između

dvaju brojeva nego kvantizirana vrijednost između 0 i 255 Na slici 2 prikazan je

primjer histograma digitalne slike Dio histograma gdje je smješten najveći broj

vrijednosti osvjetljenja naziva se raspon tonova Raspon tonova jako varira za

različite slike i ne postoji neki idealni histogram koji bi trebalo primijenjivati na sve

slike

Slika 2 Primjer histograma

7

4 Primjer histograma U ovom dijelu navodim nekoliko jednostavnih histograma radi boljeg

razumijevanja kako se od slike dobije histogram Radi jednostavnosti

posmatramo slike koji se sastoje od različitih nijansi sive boje Na slici 3

prikazana je slika koja se sastoji od stepeničasto raspoređenih nijansi sive boje

a odmah ispod nje prikazan je njezin histogram

Slika 3 Primjer histograma

Broj piksela svakog odsječka (stepenice) slike je 2048 tako da su svi

stupci histograma jednake visine i predstavljaju vrijednost od 2048 piksela Inače

se na osi ordinata histograma ne označava kvantitativna vrijednost broja piksela

već postoji fiksna visina kojoj se pridijeljuje najveći broj piksela koji imaju isto

osvjetljenje Visine ostalih stupaca se podešavaju relativno prema najvišem

stupcu

Na slici 4 prikazano je nekoliko jednostavnih slika na lijevoj strani dok su

na desnoj strani odgovarajući histogrami

8

Slike Histogrami

Slika 4 Primjeri histograma

Bitno je naglasiti da izgled histograma ne zavisi o rasporedu piksela na

slici niti o orijentaciji slike već samo o tome koliki broj piksela ima isto

osvjetljenje To znači da bi histogram sa slike 3 izgledao isto bez obzira ako bi

npr izvornu sliku zarotirali za 180 stepeni Dodatni primjer nezavisnosti

histograma o rasporedu piksela prikazan je na slici 5 Prikazane su potpuno 3

različite slike Ove slike se sastoje od istih piksela a razlikuju se o razmještaju

piksela Za sve 3 slike dobivamo identične histograme

9

Slike Histogrami

Slika 5 Neovisnost histograma o rasporedu piksela

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

3

1 Šta je histogram Općenito histogram je definisan kao način prikazivanja podataka

raspoređenih u određene kategorije ili grupe Prvi korak u kreiranju histograma je

skupljanje podataka i razvrstavanje prikupljenih podataka u kategorije Nadalje

moramo odrediti koje su varijable zavisne a koje nezavisne Karakteristika po

kojoj smo grupisali podatke u kategorije predstavlja nezavisnu varijablu a broj

prikupljenih podataka koji upadaju u određenu kategoriju predstavlja zavisnu

varijablu

Histogram je zapravo stupčasti graf koji na apscisi ima vrijednosti

nezavisne varijable a na ordinati vrijednosti zavisne varijable Oznake na osama

trebale bi biti linearno raspoređene Graf se crta tako da se prvo na apscisi

nanesu vrijednosti svih kategorija čime dobivamo apscisu podijeljenu na

intervale Zatim se broj podataka koji odgovaraju toj kategoriji crta kao

horizontalna linija iznad odgovarajućeg intervala To je razlog zbog kojeg

dobivamo stupčasti graf

Da bi se pojasnilo ono što je gore napisano naveden je jedan jednostavan

primjer Ako se posmatra snaga motora automobila Zanimljivo je u kojem

rasponu se kreću snage automobila te kako su te snage raspoređene Broj

uzoraka koje se posmatraju je 400 automobila a snaga je izražena u konjskim

snagama Kao rezultat ispitivanja dobiva se određena količina podataka koja je

data u tabeli 1 Kao što se vidi iz tablice kategorija po kojoj se razvrstavaju

automobili je snaga motora u konjskim snagama Postoji 8 kategorija i one su

16-46 konjskih snaga 46-76 76-106 itd U desnom stupcu dat je broj automobila

čija snaga motora ulazi u zadani raspon Histogram je crtan na temelju tabele 1 i

on je prikazan na slici 1

Histogram ima široku primjenu a posebno je pogodan za prikaz rezultata

ispitivanja provedenog na velikom broju uzoraka tj kada nije pogodno prikazivati

vrijednost svakog pojedinog ispitanog uzorka Kao primjer mogu se navesti

brojna statistička ispitivanja koja se mogu odnositi na bilo šta

4

Tabela 1 Primjer

Raspon konjskih snaga

Broj automobila

16-46 2 46-76 103

76-106 153 106-136 50 136-166 58 166-196 22 196-226 11 226-256 1

Slika 1 Histogram

Ono što je bitnije u sklopu predmeta Računarska grafika je primjena

histograma u multimediji tačnije na slici Zbog toga će u nastavku biti riječi o

takvoj primjeni histograma

Postoji i kumulativni histogram međutim on nije interesantan u digitalnoj

obradi fotografije pa o njemu neće biti riječi u ovom radu Ilustracije radi

navedena je tabela koja odgovara tabeli 1 a crtanjem podataka iz ove tablice

dobije se kumulativni histogram

Tabela 2 Podaci za crtanje kumulativnog histograma

Raspon konjskih snaga

Broj automobila

16-46 2 46-76 105

76-106 258 106-136 308 136-166 366 166-196 388 196-226 399 226-256 400

5

2 Uvod u primjenu histograma u slici Jedna od vrlo važnih primjena histograma je u digitalnoj slici To se ne

odnosi isključivo na digitalne fotoaparate nego npr i na skenere Međutim

budući da digitalne kamere danas posjeduje veliki broj ljudi upotrebu histograma

ćemo opisati na primjeru snimanja digitalne fotografije Kako možemo procijeniti

snimljenu fotografiju Jednostavne faktore poput fokusa ili kadra možemo odmah

vidjeti gledajući snimljenu fotografiju na LCD display-u Međutim neke složenije

stvari poput balansa boja i tonova ne možemo dobro odrediti isključivo gledanjem

snimljene fotografije Razumijevanje histograma je vjerojatno najvažnija stvar za

ispravan rad i potpuno razumijevanje digitalne fotografije Histogram nam može

reći da li je ekspozicija prilikom snimanja bila dobra kakvo je osvjetljenje te

njegovom primjenom možemo naknadno popraviti već snimljene fotografije

Prilikom snimanja digitalnom kamerom ovisno o rezoluciji CCD čipa

snimamo određeni broj piksela Informacija o boji sprema se u RGB formatu tj

informacija o boji za svaki piksel je kombinacija triju primarnih boja crvene

zelene i plave Za svaku boju koristimo 8 bita a to znači 24 bita po pikselu To

zapravo znači da možemo pohraniti 28=256 nijansi crvene zelene ili plave boje

U današnje vrijeme posve je normalno da digitalne kamere imaju rezoluciju 5

megapiksela (5106 piksela) Očito je da snimanjem digitalnih fotografija

pohranjujemo ogromnu količinu podataka Tako veliku količinu podataka je

iznimno teško procijeniti ako gledamo svaki piksel zasebno Kao što je

navedeno u prvom poglavlju histogram je pogodan za korištenje kada imamo

jako veliki broj uzoraka koje je sasvim nepraktično posmatrati pojedinačno

Zbog toga je primjena histograma u digitalnoj fotografiji bitna

6

3 Kako histogram primijeniti na fotografiju Jedna od stvari koja nas zanima na digitalnoj fotografiji jest koliko su

snimljeni pikseli svijetli ili tamni odnosno osvjetljenje fotografije Osvjetljenje

pojedinog piksela je predstavljeno cjelobrojnom pozitivnom vrijednošću između 0

i 255 0 predstavlja potpuno tamno a 255 potpuno svijetlo Ako ne govorimo o

fotografiji u boji nego samo o sivoj skali 0 predstavlja crnu boju a 255 bijelu

Kada se radi o slikama u boji tada je logično najtamnija nijansa određene boje

označena s 0 a najsvjetlija nijansa s 255

Histogram zapravo posmatra sliku u cjelini i određuje koliki broj piksela

ima određeno (isto) osvijetljenje To znači da će na osi apscisa biti vrijednosti

osvjetljenja od 0 do 255 a na osi ordinata broj piksela koji imaju odgovarajuće

osvjetljenje Valja primijetiti da je i ovdje prisutna za histograme karakteristična

podjela na kategorije s tom razlikom da sada kategorija nije raspon između

dvaju brojeva nego kvantizirana vrijednost između 0 i 255 Na slici 2 prikazan je

primjer histograma digitalne slike Dio histograma gdje je smješten najveći broj

vrijednosti osvjetljenja naziva se raspon tonova Raspon tonova jako varira za

različite slike i ne postoji neki idealni histogram koji bi trebalo primijenjivati na sve

slike

Slika 2 Primjer histograma

7

4 Primjer histograma U ovom dijelu navodim nekoliko jednostavnih histograma radi boljeg

razumijevanja kako se od slike dobije histogram Radi jednostavnosti

posmatramo slike koji se sastoje od različitih nijansi sive boje Na slici 3

prikazana je slika koja se sastoji od stepeničasto raspoređenih nijansi sive boje

a odmah ispod nje prikazan je njezin histogram

Slika 3 Primjer histograma

Broj piksela svakog odsječka (stepenice) slike je 2048 tako da su svi

stupci histograma jednake visine i predstavljaju vrijednost od 2048 piksela Inače

se na osi ordinata histograma ne označava kvantitativna vrijednost broja piksela

već postoji fiksna visina kojoj se pridijeljuje najveći broj piksela koji imaju isto

osvjetljenje Visine ostalih stupaca se podešavaju relativno prema najvišem

stupcu

Na slici 4 prikazano je nekoliko jednostavnih slika na lijevoj strani dok su

na desnoj strani odgovarajući histogrami

8

Slike Histogrami

Slika 4 Primjeri histograma

Bitno je naglasiti da izgled histograma ne zavisi o rasporedu piksela na

slici niti o orijentaciji slike već samo o tome koliki broj piksela ima isto

osvjetljenje To znači da bi histogram sa slike 3 izgledao isto bez obzira ako bi

npr izvornu sliku zarotirali za 180 stepeni Dodatni primjer nezavisnosti

histograma o rasporedu piksela prikazan je na slici 5 Prikazane su potpuno 3

različite slike Ove slike se sastoje od istih piksela a razlikuju se o razmještaju

piksela Za sve 3 slike dobivamo identične histograme

9

Slike Histogrami

Slika 5 Neovisnost histograma o rasporedu piksela

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

4

Tabela 1 Primjer

Raspon konjskih snaga

Broj automobila

16-46 2 46-76 103

76-106 153 106-136 50 136-166 58 166-196 22 196-226 11 226-256 1

Slika 1 Histogram

Ono što je bitnije u sklopu predmeta Računarska grafika je primjena

histograma u multimediji tačnije na slici Zbog toga će u nastavku biti riječi o

takvoj primjeni histograma

Postoji i kumulativni histogram međutim on nije interesantan u digitalnoj

obradi fotografije pa o njemu neće biti riječi u ovom radu Ilustracije radi

navedena je tabela koja odgovara tabeli 1 a crtanjem podataka iz ove tablice

dobije se kumulativni histogram

Tabela 2 Podaci za crtanje kumulativnog histograma

Raspon konjskih snaga

Broj automobila

16-46 2 46-76 105

76-106 258 106-136 308 136-166 366 166-196 388 196-226 399 226-256 400

5

2 Uvod u primjenu histograma u slici Jedna od vrlo važnih primjena histograma je u digitalnoj slici To se ne

odnosi isključivo na digitalne fotoaparate nego npr i na skenere Međutim

budući da digitalne kamere danas posjeduje veliki broj ljudi upotrebu histograma

ćemo opisati na primjeru snimanja digitalne fotografije Kako možemo procijeniti

snimljenu fotografiju Jednostavne faktore poput fokusa ili kadra možemo odmah

vidjeti gledajući snimljenu fotografiju na LCD display-u Međutim neke složenije

stvari poput balansa boja i tonova ne možemo dobro odrediti isključivo gledanjem

snimljene fotografije Razumijevanje histograma je vjerojatno najvažnija stvar za

ispravan rad i potpuno razumijevanje digitalne fotografije Histogram nam može

reći da li je ekspozicija prilikom snimanja bila dobra kakvo je osvjetljenje te

njegovom primjenom možemo naknadno popraviti već snimljene fotografije

Prilikom snimanja digitalnom kamerom ovisno o rezoluciji CCD čipa

snimamo određeni broj piksela Informacija o boji sprema se u RGB formatu tj

informacija o boji za svaki piksel je kombinacija triju primarnih boja crvene

zelene i plave Za svaku boju koristimo 8 bita a to znači 24 bita po pikselu To

zapravo znači da možemo pohraniti 28=256 nijansi crvene zelene ili plave boje

U današnje vrijeme posve je normalno da digitalne kamere imaju rezoluciju 5

megapiksela (5106 piksela) Očito je da snimanjem digitalnih fotografija

pohranjujemo ogromnu količinu podataka Tako veliku količinu podataka je

iznimno teško procijeniti ako gledamo svaki piksel zasebno Kao što je

navedeno u prvom poglavlju histogram je pogodan za korištenje kada imamo

jako veliki broj uzoraka koje je sasvim nepraktično posmatrati pojedinačno

Zbog toga je primjena histograma u digitalnoj fotografiji bitna

6

3 Kako histogram primijeniti na fotografiju Jedna od stvari koja nas zanima na digitalnoj fotografiji jest koliko su

snimljeni pikseli svijetli ili tamni odnosno osvjetljenje fotografije Osvjetljenje

pojedinog piksela je predstavljeno cjelobrojnom pozitivnom vrijednošću između 0

i 255 0 predstavlja potpuno tamno a 255 potpuno svijetlo Ako ne govorimo o

fotografiji u boji nego samo o sivoj skali 0 predstavlja crnu boju a 255 bijelu

Kada se radi o slikama u boji tada je logično najtamnija nijansa određene boje

označena s 0 a najsvjetlija nijansa s 255

Histogram zapravo posmatra sliku u cjelini i određuje koliki broj piksela

ima određeno (isto) osvijetljenje To znači da će na osi apscisa biti vrijednosti

osvjetljenja od 0 do 255 a na osi ordinata broj piksela koji imaju odgovarajuće

osvjetljenje Valja primijetiti da je i ovdje prisutna za histograme karakteristična

podjela na kategorije s tom razlikom da sada kategorija nije raspon između

dvaju brojeva nego kvantizirana vrijednost između 0 i 255 Na slici 2 prikazan je

primjer histograma digitalne slike Dio histograma gdje je smješten najveći broj

vrijednosti osvjetljenja naziva se raspon tonova Raspon tonova jako varira za

različite slike i ne postoji neki idealni histogram koji bi trebalo primijenjivati na sve

slike

Slika 2 Primjer histograma

7

4 Primjer histograma U ovom dijelu navodim nekoliko jednostavnih histograma radi boljeg

razumijevanja kako se od slike dobije histogram Radi jednostavnosti

posmatramo slike koji se sastoje od različitih nijansi sive boje Na slici 3

prikazana je slika koja se sastoji od stepeničasto raspoređenih nijansi sive boje

a odmah ispod nje prikazan je njezin histogram

Slika 3 Primjer histograma

Broj piksela svakog odsječka (stepenice) slike je 2048 tako da su svi

stupci histograma jednake visine i predstavljaju vrijednost od 2048 piksela Inače

se na osi ordinata histograma ne označava kvantitativna vrijednost broja piksela

već postoji fiksna visina kojoj se pridijeljuje najveći broj piksela koji imaju isto

osvjetljenje Visine ostalih stupaca se podešavaju relativno prema najvišem

stupcu

Na slici 4 prikazano je nekoliko jednostavnih slika na lijevoj strani dok su

na desnoj strani odgovarajući histogrami

8

Slike Histogrami

Slika 4 Primjeri histograma

Bitno je naglasiti da izgled histograma ne zavisi o rasporedu piksela na

slici niti o orijentaciji slike već samo o tome koliki broj piksela ima isto

osvjetljenje To znači da bi histogram sa slike 3 izgledao isto bez obzira ako bi

npr izvornu sliku zarotirali za 180 stepeni Dodatni primjer nezavisnosti

histograma o rasporedu piksela prikazan je na slici 5 Prikazane su potpuno 3

različite slike Ove slike se sastoje od istih piksela a razlikuju se o razmještaju

piksela Za sve 3 slike dobivamo identične histograme

9

Slike Histogrami

Slika 5 Neovisnost histograma o rasporedu piksela

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

5

2 Uvod u primjenu histograma u slici Jedna od vrlo važnih primjena histograma je u digitalnoj slici To se ne

odnosi isključivo na digitalne fotoaparate nego npr i na skenere Međutim

budući da digitalne kamere danas posjeduje veliki broj ljudi upotrebu histograma

ćemo opisati na primjeru snimanja digitalne fotografije Kako možemo procijeniti

snimljenu fotografiju Jednostavne faktore poput fokusa ili kadra možemo odmah

vidjeti gledajući snimljenu fotografiju na LCD display-u Međutim neke složenije

stvari poput balansa boja i tonova ne možemo dobro odrediti isključivo gledanjem

snimljene fotografije Razumijevanje histograma je vjerojatno najvažnija stvar za

ispravan rad i potpuno razumijevanje digitalne fotografije Histogram nam može

reći da li je ekspozicija prilikom snimanja bila dobra kakvo je osvjetljenje te

njegovom primjenom možemo naknadno popraviti već snimljene fotografije

Prilikom snimanja digitalnom kamerom ovisno o rezoluciji CCD čipa

snimamo određeni broj piksela Informacija o boji sprema se u RGB formatu tj

informacija o boji za svaki piksel je kombinacija triju primarnih boja crvene

zelene i plave Za svaku boju koristimo 8 bita a to znači 24 bita po pikselu To

zapravo znači da možemo pohraniti 28=256 nijansi crvene zelene ili plave boje

U današnje vrijeme posve je normalno da digitalne kamere imaju rezoluciju 5

megapiksela (5106 piksela) Očito je da snimanjem digitalnih fotografija

pohranjujemo ogromnu količinu podataka Tako veliku količinu podataka je

iznimno teško procijeniti ako gledamo svaki piksel zasebno Kao što je

navedeno u prvom poglavlju histogram je pogodan za korištenje kada imamo

jako veliki broj uzoraka koje je sasvim nepraktično posmatrati pojedinačno

Zbog toga je primjena histograma u digitalnoj fotografiji bitna

6

3 Kako histogram primijeniti na fotografiju Jedna od stvari koja nas zanima na digitalnoj fotografiji jest koliko su

snimljeni pikseli svijetli ili tamni odnosno osvjetljenje fotografije Osvjetljenje

pojedinog piksela je predstavljeno cjelobrojnom pozitivnom vrijednošću između 0

i 255 0 predstavlja potpuno tamno a 255 potpuno svijetlo Ako ne govorimo o

fotografiji u boji nego samo o sivoj skali 0 predstavlja crnu boju a 255 bijelu

Kada se radi o slikama u boji tada je logično najtamnija nijansa određene boje

označena s 0 a najsvjetlija nijansa s 255

Histogram zapravo posmatra sliku u cjelini i određuje koliki broj piksela

ima određeno (isto) osvijetljenje To znači da će na osi apscisa biti vrijednosti

osvjetljenja od 0 do 255 a na osi ordinata broj piksela koji imaju odgovarajuće

osvjetljenje Valja primijetiti da je i ovdje prisutna za histograme karakteristična

podjela na kategorije s tom razlikom da sada kategorija nije raspon između

dvaju brojeva nego kvantizirana vrijednost između 0 i 255 Na slici 2 prikazan je

primjer histograma digitalne slike Dio histograma gdje je smješten najveći broj

vrijednosti osvjetljenja naziva se raspon tonova Raspon tonova jako varira za

različite slike i ne postoji neki idealni histogram koji bi trebalo primijenjivati na sve

slike

Slika 2 Primjer histograma

7

4 Primjer histograma U ovom dijelu navodim nekoliko jednostavnih histograma radi boljeg

razumijevanja kako se od slike dobije histogram Radi jednostavnosti

posmatramo slike koji se sastoje od različitih nijansi sive boje Na slici 3

prikazana je slika koja se sastoji od stepeničasto raspoređenih nijansi sive boje

a odmah ispod nje prikazan je njezin histogram

Slika 3 Primjer histograma

Broj piksela svakog odsječka (stepenice) slike je 2048 tako da su svi

stupci histograma jednake visine i predstavljaju vrijednost od 2048 piksela Inače

se na osi ordinata histograma ne označava kvantitativna vrijednost broja piksela

već postoji fiksna visina kojoj se pridijeljuje najveći broj piksela koji imaju isto

osvjetljenje Visine ostalih stupaca se podešavaju relativno prema najvišem

stupcu

Na slici 4 prikazano je nekoliko jednostavnih slika na lijevoj strani dok su

na desnoj strani odgovarajući histogrami

8

Slike Histogrami

Slika 4 Primjeri histograma

Bitno je naglasiti da izgled histograma ne zavisi o rasporedu piksela na

slici niti o orijentaciji slike već samo o tome koliki broj piksela ima isto

osvjetljenje To znači da bi histogram sa slike 3 izgledao isto bez obzira ako bi

npr izvornu sliku zarotirali za 180 stepeni Dodatni primjer nezavisnosti

histograma o rasporedu piksela prikazan je na slici 5 Prikazane su potpuno 3

različite slike Ove slike se sastoje od istih piksela a razlikuju se o razmještaju

piksela Za sve 3 slike dobivamo identične histograme

9

Slike Histogrami

Slika 5 Neovisnost histograma o rasporedu piksela

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

6

3 Kako histogram primijeniti na fotografiju Jedna od stvari koja nas zanima na digitalnoj fotografiji jest koliko su

snimljeni pikseli svijetli ili tamni odnosno osvjetljenje fotografije Osvjetljenje

pojedinog piksela je predstavljeno cjelobrojnom pozitivnom vrijednošću između 0

i 255 0 predstavlja potpuno tamno a 255 potpuno svijetlo Ako ne govorimo o

fotografiji u boji nego samo o sivoj skali 0 predstavlja crnu boju a 255 bijelu

Kada se radi o slikama u boji tada je logično najtamnija nijansa određene boje

označena s 0 a najsvjetlija nijansa s 255

Histogram zapravo posmatra sliku u cjelini i određuje koliki broj piksela

ima određeno (isto) osvijetljenje To znači da će na osi apscisa biti vrijednosti

osvjetljenja od 0 do 255 a na osi ordinata broj piksela koji imaju odgovarajuće

osvjetljenje Valja primijetiti da je i ovdje prisutna za histograme karakteristična

podjela na kategorije s tom razlikom da sada kategorija nije raspon između

dvaju brojeva nego kvantizirana vrijednost između 0 i 255 Na slici 2 prikazan je

primjer histograma digitalne slike Dio histograma gdje je smješten najveći broj

vrijednosti osvjetljenja naziva se raspon tonova Raspon tonova jako varira za

različite slike i ne postoji neki idealni histogram koji bi trebalo primijenjivati na sve

slike

Slika 2 Primjer histograma

7

4 Primjer histograma U ovom dijelu navodim nekoliko jednostavnih histograma radi boljeg

razumijevanja kako se od slike dobije histogram Radi jednostavnosti

posmatramo slike koji se sastoje od različitih nijansi sive boje Na slici 3

prikazana je slika koja se sastoji od stepeničasto raspoređenih nijansi sive boje

a odmah ispod nje prikazan je njezin histogram

Slika 3 Primjer histograma

Broj piksela svakog odsječka (stepenice) slike je 2048 tako da su svi

stupci histograma jednake visine i predstavljaju vrijednost od 2048 piksela Inače

se na osi ordinata histograma ne označava kvantitativna vrijednost broja piksela

već postoji fiksna visina kojoj se pridijeljuje najveći broj piksela koji imaju isto

osvjetljenje Visine ostalih stupaca se podešavaju relativno prema najvišem

stupcu

Na slici 4 prikazano je nekoliko jednostavnih slika na lijevoj strani dok su

na desnoj strani odgovarajući histogrami

8

Slike Histogrami

Slika 4 Primjeri histograma

Bitno je naglasiti da izgled histograma ne zavisi o rasporedu piksela na

slici niti o orijentaciji slike već samo o tome koliki broj piksela ima isto

osvjetljenje To znači da bi histogram sa slike 3 izgledao isto bez obzira ako bi

npr izvornu sliku zarotirali za 180 stepeni Dodatni primjer nezavisnosti

histograma o rasporedu piksela prikazan je na slici 5 Prikazane su potpuno 3

različite slike Ove slike se sastoje od istih piksela a razlikuju se o razmještaju

piksela Za sve 3 slike dobivamo identične histograme

9

Slike Histogrami

Slika 5 Neovisnost histograma o rasporedu piksela

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

7

4 Primjer histograma U ovom dijelu navodim nekoliko jednostavnih histograma radi boljeg

razumijevanja kako se od slike dobije histogram Radi jednostavnosti

posmatramo slike koji se sastoje od različitih nijansi sive boje Na slici 3

prikazana je slika koja se sastoji od stepeničasto raspoređenih nijansi sive boje

a odmah ispod nje prikazan je njezin histogram

Slika 3 Primjer histograma

Broj piksela svakog odsječka (stepenice) slike je 2048 tako da su svi

stupci histograma jednake visine i predstavljaju vrijednost od 2048 piksela Inače

se na osi ordinata histograma ne označava kvantitativna vrijednost broja piksela

već postoji fiksna visina kojoj se pridijeljuje najveći broj piksela koji imaju isto

osvjetljenje Visine ostalih stupaca se podešavaju relativno prema najvišem

stupcu

Na slici 4 prikazano je nekoliko jednostavnih slika na lijevoj strani dok su

na desnoj strani odgovarajući histogrami

8

Slike Histogrami

Slika 4 Primjeri histograma

Bitno je naglasiti da izgled histograma ne zavisi o rasporedu piksela na

slici niti o orijentaciji slike već samo o tome koliki broj piksela ima isto

osvjetljenje To znači da bi histogram sa slike 3 izgledao isto bez obzira ako bi

npr izvornu sliku zarotirali za 180 stepeni Dodatni primjer nezavisnosti

histograma o rasporedu piksela prikazan je na slici 5 Prikazane su potpuno 3

različite slike Ove slike se sastoje od istih piksela a razlikuju se o razmještaju

piksela Za sve 3 slike dobivamo identične histograme

9

Slike Histogrami

Slika 5 Neovisnost histograma o rasporedu piksela

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

8

Slike Histogrami

Slika 4 Primjeri histograma

Bitno je naglasiti da izgled histograma ne zavisi o rasporedu piksela na

slici niti o orijentaciji slike već samo o tome koliki broj piksela ima isto

osvjetljenje To znači da bi histogram sa slike 3 izgledao isto bez obzira ako bi

npr izvornu sliku zarotirali za 180 stepeni Dodatni primjer nezavisnosti

histograma o rasporedu piksela prikazan je na slici 5 Prikazane su potpuno 3

različite slike Ove slike se sastoje od istih piksela a razlikuju se o razmještaju

piksela Za sve 3 slike dobivamo identične histograme

9

Slike Histogrami

Slika 5 Neovisnost histograma o rasporedu piksela

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

9

Slike Histogrami

Slika 5 Neovisnost histograma o rasporedu piksela

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

10

5 RGB histogram i histogrami po bojama U prethodnom poglavlju prikazani su primjeri histograma jednostavnih

slika u sivoj skali U tim slikama svaki piksel je opisan jednom nijansom sive

bojom gdje 0 znači crnu a 255 bijelu Međutim siva boja se u digitalnom obliku

pohranjuje kao kombinacija crvene zelene i plave ali tako da sve 3 boje uvijek

imaju istu vrijednost osvjetljenja Tako kombinacija 0R+0G+0B predstavlja crnu

127R+127G+127B sivu u sredini skale a 255R+255G+255B bijelu boju To

zapravo znači da su svi histogrami prikazani u prethodnom poglavlju također

RGB histogrami kao i oni koje dobijemo iz slike za koje kažemo da su u boji

RGB histogrami je najčešće korišteni histogram

Histogram po boji može prikazati 3 odvojena histograma za svaku boju a

RGB histogram će biti kompozicija ova 3 histograma RGB histogram nastaje

tako da prvo odredimo tri nezavisna histograma po bojama koje zatim spajamo u

jedan nezavisno o tome koja je boja došla od kojeg piksela

Ovo će biti puno jasnije ako pogledamo sliku 6 na kojoj je prikazana originalna

slika te odgovarajući histogrami (R G B i RGB)

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

11

Slika 6 Primjer RGB histograma

Histogrami po bojama mogu dobro poslužiti za određivanje na kojem

kanalu je došlo do podrezivanja O ovome će više biti rečeno pred kraj slijedećeg

poglavlja

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

12

6 Interpretacija histograma

61 Osvjetljenje

Većina digitalnih kamera koje rade u automatskom modu će uvijek

nastojati proizvesti sliku sa histogramom koji se izdiže u sredini a prema

rubovima se smanjuje slično kao na slikama 2 ili 6 Međutim izgled histograma

zavisi i od scene koja se snima Ako snimamo sliku na kojoj preovladavaju

tamniji tonovi tada će cijeli histogram biti pomaknut ulijevo a ako na slici

preovladavaju svjetliji tonovi tada će histogram biti pomaknut udesno Ovi

slučajevi su prikazani na slici 7 Na lijevoj slici prikazan je histogram tamnije

slike a na desnoj svjetlije slike

Slika 7 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika

Ako bi koristili automatske postavke digitalnog fotoaparata (u ovom

slučaju to se najviše odnosi na automatski određeno vrijeme ekspozicije) prilikom

slikanja ovakvih scena najvjerojatnije ne bi dobili zadovoljavajuće slike Razlog

tome je taj što mnogi digitalni aparati imaju ugrađene algoritme kojima

predviđaju koliko bi slikani objekat trebao biti osvijetljen Kao rezultat ovih

algoritama histogram je najčešće pomaknut prema vrijednostima srednjih tonova

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

13

Ovo je prikazano na slici 8 Ako je ekspozicija predugačka dobiva se presvijetla

slika a ako je ekspozicija prekratka dobiva se pretamna slika

Slika 8 Histogrami tamnijih i svjetlijih slika snimljeni automatskim postavkama

digitalnog fotaparata

62 Kontrast

Iz histograma također se može očitati kakav je kontrast na snimljenoj slici

Kontrast je mjera za razliku između svijetlih i tamnih dijelova na slici Slike koje

imaju dobar kontrast imat će širi histogram a slike sa slabijim kontrastom imat će

uži histogram Ovo je prikazano na slici 9 Jasno se vidi da je na desnoj slici

kontrast puno bolji Slike slikane u magli obično će imati slabiji kontrast a slike

slikane na jakom dnevnom svjetlu će imati bolje izražen kontrast

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

14

Slika 9 Određivanje kontrasta iz histograma

Poznavajući ovaj efekt može se naknadno popraviti loš kontrast već

snimljene slike Jednostavno nekim od programa za digitalnu obradu slike

razvuče se histogram i gleda šta će se dobiti Ova metoda naziva se

izjednačavanje histograma i može se koristiti za poboljšanje slika koje imaju

pojedina područja slabijeg kontrasta bez da se utiče na globalni kontrast Loša

strana ove metode jest da ponekad može pojačati kontrast pozadinskog šuma a

pogoršati izgled signala koji nas zanima

63 Podrezivanje

Ovdje bi se još mogao navesti i efekat koji se zove podrezivanje Do

podrezivanja dolazi kada je brojčana vrijednost koja opisuje osvjetljenje

određenih piksela prevelika da se zapiše u 8-bitnom rasponu (0-255) Do ovog

efekta dolazi kada na slici postoji veći broj presvijetlih ili pretamnih piksela

Češća je situacija da postoji veliki broj presvijetlih piksela a do toga dolazi kada

je na slici prisutna jaka refleksija od npr metala ili vode Podrezivanje se na

histogramu očituje kao izdizanje uz krajnje rubove Ako je puno pretamnih

piksela izdizanje će biti na lijevoj strani a ako je puno presvijetlih piksela

izdizanje će biti na desnoj strani histograma Razlog tome je što se pikselima koji

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

15

imaju osvijetljenje izvan dostupnog raspona pridružuju najbliže vrijednosti

osvjetljenja a to su 0 ili 255

Ako ima puno takvih piksela jasno je da dolazi do izdizanja na rubovima

histograma Primjer podrezivanja prikazan je na slici 10 za slučaj kada je na

slici prisutno puno presvijetlih piksela

Slika 10 Podrezivanje

Iz RGB histograma može se čitati da li dolazi do podrezivanja ali se ne

može reći da li dolazi do podrezivanja svih kanala ili samo jednog od njih

Histogrami po bojama pojačavaju ovaj efekat i iz njih jasno možemo očitati o

kakvom se podrezivanju radi

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

16

7 Histogram osvjetljenja Postoje 3 vrste histograma koji se primijenjuju na digitalne slike O dvije

vrste već je bilo riječi a to su RGB histogram i histogram po bojama RGB je

najčešće korišten histogram a on je zapravo kompozicija zasebnih histograma

crvene zelene i plave boje

Histogram osvjetljenja je također kompozicijski RGB histogram međutim

on uzima u obzir činjenicu da je ljudsko oko najosjetljivije na promjenu zelene

boje zatim crvene i na kraju plave Histogram osvjetljenja još se naziva i

histogram sjaja zato što prikazuje kompenzirani sjaj slike koji ljudsko oko

percipira

Kako nastaje histogram osvjetljenja Prvo se svaki piksel konvertira tako

da predstavlja otežano osvjetljenje svake od 3 osnovne boje Svjetlost zelene

boje uzima se s težinom od 59 crvene boje s 30 i plave s 11 Nakon što su

svi pikseli konvertirani histogram osvjetljenja nastaje prebrojavanjem i

određivanjem koliki broj piksela ima koje osvjetljenje identično kao što i nastaju

histogrami za svaku pojedinu boju

Na slici 10 prikazana je jedna slika sa svim pripadajućim histogramima Oblik

histograma je atipičan međutim dobro ilustrira kako nastaje histogram

osvijetljenja Vidi se da je histogram osvjetljenja najsličniji histogramu zelene

boje a to je zato što se prilikom konvertiranja piksela vrijednost zelene boje

uzima s težinom od 59

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

17

Slika 11 Histogram osvjetljenja

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

18

Osnovna razlika između RGB histograma i histograma osvjetljenja je ta da

histogram osvjetljenja zadržava informaciju o lokaciji boja svakog pojedinog

piksela dok RGB ovu informaciju gubi zato što on nastaje kompozicijom triju već

određenih histograma po bojama Ovo se najbolje može ilustrirati primjerom sa

slike 12 Posmatrana tačka (piksel) se sastoji od slijedećih komponenti osnovnih

boja R0+G255+B0

Na RGB histogramu crvena i plava komponenta ove tačke smještene su krajnje

lijevo a zelena komponenta krajnje desno Kod histograma osvjetljenja sve tri

komponente tog piksela posmatraju se kao cjelina koja je zbog toga smještena u

sredini histograma

Slika 12 Poređenje RGB i histograma osvjetljenja iste slike

Vidi se da histogrami iste slike se značajno razlikuju Valja primijetiti da su

vrhovi na histogramu osvjetljenja raspoređeni u skladu s težinama prema kojima

se određena boja uzima u obzir a one iznose 59 30 i 11

Koji od histograma je bolje koristiti Većina digitalnih kamera prikazuje

RGB histogram Kao generalno pravilo može se navesti da što slika sadrži više

intenzivnih i čistih boja to će se ova dva histograma više razlikovati Na RGB

histogramu može se bolje vidjeti podrezivanje ali s druge strane histogram

osvjetljenja za istu sliku pokazuje da nijedan piksel nije ni blizu potpuno crne ili

potpuno bijele boje

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

19

8 Praktična primjena histograma Gledano s praktičnog stajališta običan korisnik će se sa histogramom

najvjerojatnije sresti prilikom korištenja digitalnog fotoaparata Digitalni

fotoaparati srednje i više klase imaju ugrađen algoritam za određivanje i prikaz

histograma te mogu prikazivati histograme snimljenih slika Modifikacija

histograma u samom aparatu najčešće nije moguća ali zato bolji aparati imaju

mogućnost prikaza histograma kadra prije okidanja Posmatranjem histograma

korisnik može puno bolje procijeniti kakvu je sliku snimio nego da samo gleda u

snimku Razlog tome je što je LCD display malen i što gledanje na display pod

različitim uglovima daju drugačiji privid osvjetljenosti pa slika nakon što se

prebaci na računar može izgledati sasvim drugačije nego što se na prvi pogled

čini Tu je još uticaj okolnog osvjetljenja prilikom posmatranja snimljene slike na

display-u (sunčano oblačno magla) utjecaj ako se nose sunčane naočale i sl

To su sve razlozi zbog kojih je pogodno znati pročitati histogram sa LCD display-

a zato što on kvantitivno prikazuje osvjetljenje slike i vanjski uticaji nemaju toliki

uticaj na njegov izgled prilikom posmatranja u npr prirodnom okruženju Na taj

način na licu mjesta može se procijeniti hoće li slika ispasti dobro ili neće tj da li

treba ponoviti snimanje s promijenjenim postavkama fotoaparata

Drugi malo napredniji način korištenja histograma je na računaru pomoću

aplikacija za obradu digitalne slike Ovako se mogu naknadno popraviti već

snimljene slike Kao primjer za korištenje ovakvih aplikacija mogu se navesti slike

koje su snimljene sa predugim ili prekratkim vremenom ekspozicije (slika 8) ili

slike kod kojih nije dobar kontrast (slika 9) Postoji veliki broj aplikacija za obradu

digitalnih slika koje imaju mogućnost prikaza i modificiranja histograma a

najpoznatiji su svakako Photoshop i Paint Shop Pro Da ne bi bilo zabune i

mnogi manji programi imaju mogućnost modificiranja fotografije pomoću

histograma a kao primjer može se navesti program LView Pro Na slici 13

prikazan je prozor za modifikaciju histograma programa LView Pro

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

20

Slika 13 Alat za histograme programa Lview Pro

Ovdje se neće ulaziti u detalje korištenja ovog alata ali će biti opisane

neke osnovne funkcije Kontrast se može povećati smanjivanjem raspona Input

level na nove vrijednosti od npr 50-200 a Output level se ostavi nepromijenjen

Smanjivanje kontrasta postiže se povećavanjem raspona Input level i

smanjivanjem raspona Output level Na Low key će se kliknuti ako je slika

previše tamna Drugim riječima klikom na Low key pomiče se cijeli histogram u

desno a slika postaje svjetlija Isto tako na High key će se kliknuti ako se želi

potamniti slika čime će se cijeli histogram pomaknuti ulijevo

Histogram se također može primijeniti na video a takva primjena

histograma najčešće je prisutna u obliku računarskih aplikacija Pomoću takvih

alata mogu se određivati histogrami pojedinih okvira video zapisa Druga

primjena može biti filtriranje video zapisa pomoću histograma Tako se npr za

promjenu kontrasta video zapisa može koristiti metoda izjednačavanja

histograma Budući da se većina korisnika vjerojatno neće sresti sa upotrebom

histograma kod videa u ovom seminaru takva primjena histograma neće biti

detaljnije razmatrana

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

21

9 Zaključak U ovom seminarskom radu pokušano je ukratko opisati šta je to

histogram te kako se koristi u digitalnoj slici Danas veliki broj digitalnih

fotoaparata ima mogućnost prikaza histograma Iz ovog seminarskog rada može

se naučiti kako interpretirati histogram prilikom snimanja slika te neke osnovne

stvari o naknadnoj obradi digitalnih slika na računaru primjenom histograma

Osim toga navedeno je kakve se sve vrste histograma koriste u digitalnoj slici te

koje su razlike među njima a sve je potkrijepljeno primjerima

Može se zaključiti da je histogram vrlo korisno sredstvo pri snimanju

digitalnih slika a isto tako nudi brojne mogućnosti u naknadnoj obradi već

snimljenih slika

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization

22

10 Popis literature httpwwwshodororginteractivateactivitieshistogram

httpwwwcambridgeincolourcomtutorialshistograms1htm

httpwwwmarginalsoftwarecomHowtoScanimage_histogramshtm

httpwwwsphotocomtechinfohistogramshistogramshtm

httpenwikipediaorgwikiHistogram_equalization