Qu'est-ce que l'égalisation d'histogramme?
L'égalisation d'histogramme est un processus relativement simple consistant à aplatir une courbe de distribution ou à imposer un équilibre dans la distribution. Si la mesure est une traduction numérique, le processus est un programme informatique simple. Les histogrammes ont de nombreuses utilisations, qui consistent en un mappage graphique d'une variable unique pour un grand ensemble de points de données. Les applications les plus courantes dans lesquelles de nombreuses personnes rencontrent des histogrammes sont l'audio et la vidéo, immobiles et en mouvement.
L’histogramme est un outil statistique de contrôle de la qualité. En règle générale, l'axe des x horizontal du graphique est une variable unique, disons un cube de dés lancé de un à six. L'axe des ordonnées vertical est un simple compte, ou mesure, de la fréquence. Un dé donné est lancé 100 fois, et les résultats sont tracés sur ce graphique. Bizarrement, les numéros deux, trois, quatre et cinq sont chacun apparus 16 fois, mais le numéro un n’est apparu qu’une fois tandis que le numéro six est apparu 35 fois.
Dans l'exemple ci-dessus, le graphique est asymétrique pour les nombres un et six. Les dés sont clairement défectueux et le contrôle de la qualité exige qu’ils soient réparés, par exemple en les injectant avec des poids. Le dé fixe est à nouveau lancé 100 fois, et le graphique résultant montre que les six nombres apparaissent à la même fréquence. Une égalisation d'histogramme vient d'être effectuée.
La courbe de distribution de fréquence de l'histogramme est commune et très apparente dans les équipements audio. Une radio coûteuse, peut-être un amplificateur à composantes, peut afficher une série de graphiques à barres numériques qui montent et descendent au rythme de la musique. La barre la plus à gauche mesure le bruit basse fréquence, ou les graves; les barres progressivement à droite mesurent les hautes fréquences, ou les aigus. Les leviers associés peuvent augmenter ou atténuer une fréquence particulière. Si les graves profonds et forts d'un battement Hip-Hop affichent des pointes prononcées dans le graphique à barres, vous pouvez utiliser le levier correspondant pour isoler et baisser le volume sans affecter les autres fréquences.
Le signal audio affiché dans cet exemple s'est révélé déséquilibré en faveur des basses. L’égalisation de l’histogramme, obtenue en abaissant uniquement le volume des graves, impose une répartition équilibrée et une distribution aplatie de toutes les fréquences de la musique pour obtenir un volume approximativement égal. La mesure est d'une seule variable, à savoir la fréquence du son de bas en haut. À un instant donné, la musique projette de nombreuses fréquences à des volumes variables, et chacune de ces mesures est un point de données.
Une autre application courante de l'égalisation d'histogramme est la photographie numérique. Une photo typique contient des millions de points de données, appelés pixels. L'analyse de l'histogramme est une caractéristique de nombreux modèles d'appareils photo numériques. Il mesure la variable unique de la luminescence de chaque pixel du clair au foncé, du blanc au noir. La carte graphique résultante est un affichage de la plage de contraste de la photo.
La sagesse conventionnelle d’une photographie de bonne qualité est celle qui contient du blanc pur, du noir pur et chaque gradation de lumière entre les deux. Si vous souhaitez prendre une photo surexposée ou si une lumière blanche éclatante est sur le point de l’être, un examen de son histogramme révélera un pic correspondant dans la représentation graphique. Il en va de même d'une perte de contraste dans une photo sombre et sous-exposée. L'égalisation d'histogramme peut être visualisée en temps réel en ajustant les paramètres d'exposition de la prise jusqu'à ce que le graphique affiche une distribution plus équilibrée de la luminescence. Le post-traitement des images numériques avec un programme informatique peut également permettre d'évaluer et d'égaliser les histogrammes de couleurs.