Co to jest wyrównanie histogramu?

Wyrównanie histogramu jest stosunkowo prostym procesem spłaszczania krzywej rozkładu lub narzucania równowagi w rozkładu.Jeśli pomiar jest tłumaczeniem cyfrowym, proces jest prostym programem komputerowym.Istnieje wiele zastosowań histogramów, które są graficznym mapowaniem pojedynczej zmiennej dla dużego zestawu punktów danych.Najczęstszymi aplikacjami, w których wiele osób napotyka histogramy, są audio i wideo, zarówno nieruchome, jak i poruszające.

W najbardziej podstawowym, histogram jest narzędziem statystycznym do kontroli jakości.Zazwyczaj pozioma osi X wykresu jest pojedynczą zmienną, powiedzmy kostkę kostką z jednym do szóstki.Pionowa oś y jest prostą liczbą lub pomiarem częstotliwości.Dana kostka jest zwijana 100 razy, a wyniki są wykreślane na tym wykresie.Co dziwne, liczby dwa, trzy, cztery i pięć pojawiły się 16 razy, ale numer jeden pojawił się tylko raz, podczas gdy liczba szóstka pojawiła się 35 razy.

W powyższym przykładzie wykres jest wypaczony dla liczby pierwszej i szóstej.Kości jest wyraźnie wadliwe, a kontrola jakości decyduje, że jest to naprawione przez, powiedzmy, wstrzykiwanie go.Stałe kości jest ponownie przetoczone 100 razy, a wynikowy wykres pokazuje, że wszystkie sześć liczb pojawia się z równą częstotliwością.Właśnie przeprowadzono wyrównanie histogramu.

Krzywa rozkładu częstotliwości histogramu jest powszechna i bardzo widoczna w sprzęcie audio.Drogie radio, być może wzmacniacz komponentów, może wyświetlać rząd cyfrowych wykresów barowych, które tańczą w górę iw dół do muzyki.Najbardziej lewy pręt mierzy hałas o niskiej częstotliwości lub bas;Paski stopniowo do właściwej mierzą wysokie częstotliwości lub wysokie.Towarzyszące dźwignie mogą zwiększyć lub tłumić określoną częstotliwość.Jeśli głęboki, hukowy bas bicia hip-hopu wyświetla ostre kolce na wykresie słupkowym, odpowiednią dźwignię można użyć do izolacji i obniżenia objętości bez wpływu na inne częstotliwości.

Wyświetlany sygnał audio w tym przykładzie.być niezrównoważone na korzyść basu.Wyrównanie histogramu, osiągnięte przez obniżenie objętości basu, narzuciło równowagę i spłaszczony rozkład wszystkich częstotliwości muzyki w celu przybliżania równej objętości.Pomiar ma jedną zmienną, a mianowicie częstotliwość dźwięku od niskiego do wysokiego.W danej chwili, muzyczne projekty wiele częstotliwości przy różnych objętościach, a każda z tych pomiarów jest punktami danych.

Jednym z powszechnych zastosowania wyrównania histogramu jest fotografia cyfrowa.Typowe zdjęcie zawiera miliony punktów danych, zwanych pikselami.Jedną z funkcji kontroli jakości zdjęć wielu modeli aparatów cyfrowych jest analiza histogramu.Mierzy pojedynczą zmienną luminescencji każdego piksela od światła do ciemności, od białego do czarnego.Powstała mapa graficzna jest wyświetlaniem zakresu kontrastu zdjęcia.

Konwencjonalna mądrość dobrej jakości fotografii to taka, która zawiera czystą białą, czystą czerń i każdą gradację światła pomiędzy nimi.Jeśli nadmiernie narażone zdjęcie lub jedno zalane jasnym białym światłem, zostanie nakręcone, przegląd jego histogramu ujawni odpowiedni skok w reprezentacji graficznej.To samo dotyczy utraty kontrastu na niedostatecznie narażonym, zaciemnionym zdjęciu.Wyrównanie histogramu można przeglądać w czasie rzeczywistym, dostosowując ustawienia ekspozycji strzału, aż wykres nie wyświetli bardziej zrównoważonego rozkładu luminescencji.Przetwarzanie obrazów cyfrowych z programem komputerowym może również mieć możliwość oceny i wyrównania histogramów kolorów.