Hvad er histogramudligning?
Histogramudligning er en relativt simpel proces til udfladning af en distributionskurve eller til at indføre en balance i distributionen. Hvis målingen er en digital oversættelse, er processen et ligetil computerprogram. Der er mange anvendelser til histogrammer, som er en grafisk kortlægning af en enkelt variabel til et stort sæt datapunkter. De mest almindelige applikationer, hvor mange mennesker støder på histogrammer, er lyd og video, både stille og bevægende.
På det mest basale er et histogram et statistisk værktøj til kvalitetskontrol. Typisk er grafens vandrette x-akse en enkelt variabel, siger en terning terning rullet fra en til seks. Den lodrette y-akse er en simpel optælling eller måling af frekvens. En given terning rulles 100 gange, og resultaterne er afbildet på denne graf. Mærkeligt nok optrådte numrene to, tre, fire og fem hver 16 gange, men nummer én kom kun én gang, mens nummer seks optrådte 35 gange.
I eksemplet ovenfor er grafen skæv for numrene et og seks. Terningerne er tydeligvis mangelfulde, og kvalitetskontrol dikterer, at den skal fikseres ved, for eksempel at injicere den med vægte. De faste terninger rulles igen 100 gange, og den resulterende graf viser, at alle seks numre vises med samme frekvens. En histogramudligning er netop blevet udført.
Histogrammets frekvensfordelingskurve er almindelig og meget synlig i lydudstyr. En dyre radio, måske en komponentforstærker, kan muligvis vise en række digitale søjlediagrammer, der danser op og ned til musikken. Den øverste bjælke måler lavfrekvent støj eller bas; bjælkerne progressivt til højre måler høje frekvenser eller diskant. Medfølgende håndtag kan øge eller dæmpe en bestemt frekvens. Hvis den dybe, blomstrende bas fra et Hip-Hop-takt viser skarpe pigge i søjlediagrammet, kan det tilsvarende håndtag bruges til at isolere og sænke volumen uden at påvirke de andre frekvenser.
Det viste lydsignal i dette eksempel blev set at være ubalanceret til fordel for bas. Histogramudligningen, opnået ved kun at sænke basvolumen, påførte en balance og fladet fordeling af alle musikens frekvenser til omtrent samme lydstyrke. Målingen er af en enkelt variabel, nemlig lydfrekvens fra lav til høj. På et givet øjeblik projicerer musik mange frekvenser i forskellige volumener, og hver af disse målinger er datapunkter.
En anden almindelig anvendelse af histogramudligning er i digital fotografering. Et typisk fotografi indeholder millioner af datapunkter, kaldet pixels. Ét fotokvalitetskontrolegenskab ved mange digitale kameramodeller er histogramanalyse. Den måler den enkelte variabel af hver pixel's luminescens fra lys til mørk, fra hvid til sort. Det resulterende grafiske kort er en visning af fotografiets kontrastområde.
Den konventionelle visdom i et fotografi af god kvalitet er en, der indeholder ren hvid, ren sort og enhver graduering af lys derimellem. Hvis et overeksponeret foto, eller et væld i skarpt hvidt lys, er ved at blive taget, vil en gennemgang af dets histogram afsløre en tilsvarende stigning i grafisk repræsentation. Det samme er tilfældet med et tab af kontrast på et undereksponeret, mørklagt foto. Histogramudligning kan ses i realtid ved at justere skudets eksponeringsindstillinger, indtil grafen viser en mere afbalanceret luminescensfordeling. Efterbehandling af digitale billeder med et computerprogram kan også have evnen til at evaluere og udligne farvehistogrammer.