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Histogramas da Câmera: Luminosidade e Cor

Esta seção ajuda a desenvolver melhor entendimento de como luminosidade e cor variam numa imagem, e como isso se traduz no histograma relevante. Embora histogramas RGB sejam os mais comuns, outros tipos são mais úteis para propósitos específicos.

Imagem abaixo mostrada junto a vários outros tipos de histograma que você provavelmente encontrará. Passe mouse sobre rótulos na base para alternar tipo de histograma de cor. Ao mudar para histograma de cor, imagem diferente será mostrada — representação em escala de cinza de como intensidade daquela cor é distribuída. Atente como cada cor muda distribuição de brilho na imagem, e como cores em cada região influenciam esse brilho.

Histogramas da Câmera: Luminosidade e Cor
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HISTOGRAMAS DE LUMINÂNCIA

Histogramas de luminância* são mais precisos que RGB na descrição da distribuição de brilho percebido ou "luminosidade" na imagem. Luminosidade considera que olho humano é mais sensível a luz verde que vermelha ou azul. Veja exemplo acima para cada cor: níveis de intensidade verde na imagem são mais representativos da distribuição de brilho da imagem colorida completa. Isso também refletido pelo fato de histograma de luminância corresponder mais ao histograma verde que qualquer outro. Luminosidade prevê corretamente que gradiente degrau abaixo aumenta gradualmente em clareza, enquanto soma simples de cada RGB daria mesma intensidade em cada retângulo.

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Como histograma de luminância é produzido? Primeiro, cada pixel convertido para representar luminosidade baseada em média ponderada das três cores naquele pixel. Ponderação assume verde = 59% da luminosidade percebida, vermelho = 30%, azul = 11%. Passe mouse sobre "converter para luminosidade" no exemplo acima para ver cálculo para cada pixel. Uma vez todos pixels convertidos em luminosidade, histograma de luminância é produzido contando quantos pixels em cada brilho — idêntico a histograma de cor única.

*Nota Técnica: Estritamente, deveriam ser "histogramas de luminosidade". Infelizmente, "luminância" e "luminosidade" são usadas intercambiavelmente, inclusive pelo Photoshop, embora descrevam aspectos diferentes de intensidade de luz. Luminância = quantidade absoluta de luz emitida por objeto por unidade de área; luminosidade = brilho percebido pelo observador humano.

Diferença importante: histogramas de luminância mantêm localização de cada pixel de cor, enquanto RGB descartam essa informação. RGB produz três histogramas independentes e soma, independentemente se cada cor veio do mesmo pixel. Para ilustrar, usamos imagem que os dois tipos interpretam bem diferente.

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Imagem acima contém manchas de cor pura. No interior de cada mancha, intensidade atinge máximo 255, então todas têm clipping significativo apenas naquela cor. Mesmo sem pixels brancos puros, histograma RGB mostra forte clipping — tanto que, se fosse foto, pareceria superexposta. Porque RGB não considera que as três cores nunca clipam no mesmo lugar.

Histograma de luminância conta história totalmente diferente: nenhum pixel perto de brilho total. Também mostra três picos distintos — um para cada cor significativamente clipada. Como imagem tem principalmente azul, depois vermelho, depois verde, alturas relativas mostram qual cor pertence a onde. Posição horizontal relativa de cada pico corresponde às porcentagens da média ponderada: 59%, 30%, 11%.

Qual é melhor? Se nos importamos com clipping de cor, RGB avisa claramente enquanto luminância não dá alerta. Por outro lado, luminância diz corretamente que nenhum pixel está perto de preto ou branco total. Cada um tem uso e deve ser usado como ferramenta coletiva. Como a maioria das câmeras mostra apenas RGB, esteja ciente de suas limitações. Regra prática: quanto mais intensas e puras as cores na imagem, mais luminância e RGB diferem. Atenção especial quando assunto tem tons fortes de azul, pois raramente verá clipping de canal azul com histogramas de luminância.

HISTOGRAMAS DE COR

Enquanto RGB e luminância usam três canais, histograma de cor descreve distribuição de brilho para qualquer cor individualmente. Mais útil para avaliar se cores individuais foram clipadas.

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Ver Histograma: RGB Luminosidade
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Pétalas de flores vermelhas pegaram luz solar direta, então cor vermelha clipou, embora resto da imagem dentro do histograma. Regiões onde canais individuais clipam perdem textura causada por aquela cor. Porém, podem reter textura de luminância se outros dois canais não cliparam. Clipping individual de cor frequentemente não é tão objectionável quanto quando todas três clipam, embora dependa do que deseja transmitir.

Histogramas RGB mostram se canal individual clipa, mas não dizem se é por cor individual ou todas três. Histogramas de cor amplificam efeito e mostram tipo de clipping. Passe mouse sobre rótulos acima para comparar histogramas de luminância e RGB, ver imagem em termos de canal único, e ver luminosidade da imagem. Note como distribuição de intensidade para cada canal varia drasticamente em regiões de cor quase pura. Força e pureza das cores fazem RGB e luminância diferir significativamente.

Para informações adicionais, visite parte 1:
"Entendendo Histogramas da Câmera - Tons e Contraste"

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