Hva er histogramutjevning?

Histogramutjevning er en relativt enkel prosess med å flate en distribusjonskurve, eller å innføre en balanse i distribusjonen.Hvis målingen er en digital oversettelse, er prosessen et greit dataprogram.Det er mange bruksområder for histogrammer, som er en grafisk kartlegging av en enkelt variabel for et stort sett med datapunkter.De vanligste applikasjonene som mange mennesker møter histogrammer er lyd og video, både stille og beveger seg.

På det mest grunnleggende er et histogram et statistisk verktøy for kvalitetskontroll.Vanligvis er grafens horisontale x-aksen en enkelt variabel, sier at en terningkube rullet fra en til seks.Den vertikale y-aksen er en enkel telling, eller måling av frekvens.En gitt terning rulles 100 ganger, og resultatene er plottet på denne grafen.Merkelig nok dukket tallene to, tre, fire og fem hver hver gang 16 ganger, men nummer én dukket bare opp en gang mens nummer seks dukket opp 35 ganger.

I eksemplet over er grafen skjev for tallene en og seks.Terningene er tydelig mangelfull, og kvalitetskontroll tilsier at den blir fikset av, si injiserer den med vekter.Den faste terningen rulles igjen 100 ganger, og den resulterende grafen viser at alle seks tallene vises med like frekvens.En histogramutjevning er nettopp blitt utført.

Histogramets frekvensfordelingskurve er vanlig, og veldig tydelig, i lydutstyr.En dyr radio, kanskje en komponentforsterker, kan vise en rad med digitale stolpediagrammer som danser opp og ned til musikken.Den venstre linjen måler lavfrekvensstøy, eller bass;Stengene gradvis til riktig mål høye frekvenser, eller diskant.Ledsagende spaker kan øke eller dempe en bestemt frekvens.Hvis den dype, blomstrende bassen til en hip-hop-beat viser skarpe pigger i bargrafen, kan den tilsvarende spaken brukes til å isolere og senke volumet uten å påvirke de andre frekvensene.

Det viste lydsignalet i dette eksemplet ble sett påvære ubalansert til fordel for bass.Histogramutjevningen, oppnådd ved å senke bare bassvolumet, innførte en balanse og flatet fordeling av alle musikkens frekvenser for å tilnærme like volum.Målingen er av en enkelt variabel, nemlig lydfrekvens fra lav til høy.I et gitt øyeblikk av tid projiserer musikk mange frekvenser ved forskjellige volumer, og hver av disse målingene er datapunkter.

En annen vanlig anvendelse av histogramutjevning er i digital fotografering.Et typisk fotografi inneholder millioner av datapunkter, kalt piksler.En fotokvalitetskontrollfunksjon i mange digitale kameramodeller er histogramanalysen.Den måler enkeltvariabelen for hver pikselens luminescens fra lys til mørke, fra hvitt til svart.Det resulterende grafiske kartet er en visning av bildens kontrastområde.

Den konvensjonelle visdommen til et fotografi av god kvalitet er en som inneholder ren hvit, ren svart og hver gradering av lys i mellom.Hvis et overeksponert bilde, eller et overveldelse i sterkt hvitt lys, er i ferd med å bli skutt, vil en gjennomgang av histogrammet avsløre en tilsvarende pigg i grafisk representasjon.Det samme gjelder tap av kontrast i et undereksponert, mørklagt bilde.Histogramutjevning kan sees i sanntid ved å justere skuddets eksponeringsinnstillinger til grafen viser en mer balansert fordeling av luminescens.Etterbehandling av digitale bilder med et dataprogram kan også ha muligheten til å evaluere og utjevne fargehistogrammer.