Что такое выравнивание гистограммы?

Выравнивание гистограммы - это относительно простой процесс выравнивания кривой распределения или установления баланса в распределении. Если измерение представляет собой цифровой перевод, процесс представляет собой простую компьютерную программу. Существует много применений для гистограмм, которые представляют собой графическое отображение одной переменной для большого набора точек данных. Наиболее распространенными приложениями, в которых многие люди сталкиваются с гистограммами, являются аудио и видео, как неподвижные, так и движущиеся.

По своей сути гистограмма является статистическим инструментом контроля качества. Как правило, горизонтальная ось абсцисс графика представляет собой одну переменную, скажем, кубик кубиков, катящийся от одного до шести. Вертикальная ось Y представляет собой простой подсчет или измерение частоты. Данную кость бросают 100 раз, и результаты наносятся на этот график. Как ни странно, числа два, три, четыре и пять появлялись по 16 раз, но номер один появлялся только один раз, а номер шесть появлялся 35 раз.

В приведенном выше примере график перекошен для чисел один и шесть. Кости явно дефектны, и контроль качества требует их исправления, скажем, с помощью инъекций с весами. Фиксированные кости снова бросают 100 раз, и полученный график показывает, что все шесть чисел появляются с одинаковой частотой. Выравнивание гистограммы только что было выполнено.

Кривая распределения частот гистограммы является распространенной и очень очевидной в аудиооборудовании. Дорогое радио, возможно, компонентный усилитель, может отображать ряд цифровых гистограмм, которые танцуют вверх и вниз под музыку. Крайняя левая полоса измеряет низкочастотный шум или низкие частоты; полоски постепенно направо измеряют высокие частоты или высокие частоты. Сопровождающие рычаги могут увеличивать или ослаблять определенную частоту. Если глубокий, громкий бас хип-хоп-ритма отображает резкие пики на гистограмме, соответствующий рычаг можно использовать, чтобы изолировать и понизить его громкость, не влияя на другие частоты.

Отображаемый аудиосигнал в этом примере оказался несбалансированным в пользу низких частот. Выравнивание гистограммы, достигнутое путем уменьшения только громкости баса, наложило баланс и сглажило распределение всех частот музыки, чтобы приблизиться к равной громкости. Измерение имеет одну переменную, а именно частоту звука от низкой до высокой. В данный момент времени музыка проецирует много частот с различной громкостью, и каждое из этих измерений является точками данных.

Еще одно распространенное применение выравнивания гистограммы в цифровой фотографии. Типичная фотография содержит миллионы точек данных, называемых пикселями. Одной из функций контроля качества фотографий многих моделей цифровых камер является анализ гистограмм. Он измеряет одну переменную свечения каждого пикселя от светлого до темного, от белого до черного. Полученная графическая карта отображает диапазон контраста фотографии.

Обычная мудрость хорошего качества - это фотография, которая содержит чистый белый, чистый черный и все градации света между ними. Если перед съемкой собирается снимок с переэкспонированным снимком или снимок в ярком белом свете, обзор его гистограммы покажет соответствующий всплеск графического изображения. То же самое относится и к потере контраста на недодержанной затемненной фотографии. Выравнивание гистограммы можно просматривать в режиме реального времени, регулируя параметры экспозиции снимка до тех пор, пока на графике не отобразится более сбалансированное распределение свечения. Постобработка цифровых изображений с помощью компьютерной программы может также иметь возможность оценивать и выравнивать цветовые гистограммы.