ヒストグラムを理解してRAW現像をする

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RAW現像ソフトをはじめ画像処理ソフトのほとんどすべてが、直感的な操作を可能なものにしている。しかし、いま自分が何をどのような意図のもと操作しているのか理解できていないのでは、結果は偶然の産物でしかない。Workshop項目にRAW現像をテーマにした新たな章を書き始めるにあたって、従来からの反省のもとに順を追って体系的な叙述を心がけるが、その第一弾は「ヒストグラム」についてである。Workshopで「ヒストグラム」について説明するに先立って、こちらにざっくばらんな記事を書くことにした。

なぜ「ヒストグラム」なのか。

ヒストグラムは分布を示すグラフである。たとえば、ある街の住人の年齢構成を「10歳未満の人が10人、10歳以上20歳未満の人が20人…」と整理すれば年代別人口の「分布」を示すことができる。RAW現像では、撮影されたデータのうち画面に表示されているものの輝度の分布が表示される。

histogram1具体的には、このようなグラフとなっているはずだ。

デジタル写真では、撮影された情報が標本化のうえ量子化されている。輝度情報もとうぜんのこと量子化されている。暗黒を意味する0から明るさの最大値255までを横軸として、縦軸に0から255の各値の量と分布を示したものが画像処理ソフトに表示される「ヒストグラム」である。

histogram0

ヒストグラムは曲線で表示されるが、実際には上図のように標本化された0から255までの各値が並んでいる。

ヒストグラムを見れば、画像の特性がだいたい把握される。暗さ、中間の明るさ、明るさがどのような比率で画像中に存在しているか理解できるのだ。

histogram2

ある画像が上図のような明るさ(と暗さ)の分布曲線を示したとする。ヒストグラムがこのような曲線を描くのは、曇天かつ被写体の反射率比が小さい場合などで、写真的には「ねむい調子」とされるケースだ。輝度が低い暗黒に近い領域と輝度が高く最大値に近い領域が欠落している。逆に、中間値の分布が極端に少なく、輝度の最小値と最大値ばかりの凹型のグラフを描いている場合は、コントラストの性質がピーキーで「かたい調子」とされる。ただし、例外がある。

明るさの分布特性から「ねむい調子」「かたい調子」といっただいたいの傾向はわかるが、これはあくまでも全体像にすぎない。白い余白を大きく主たる被写体を小さくとった構図では、明るい領域の分布が多く示される。このとき小さな主たる被写体に適切な明暗比が実現されているなら、「かたい調子」ではない。暗い背景を大きく取った場合の、暗い領域の分布が多く示されるケースも同様だ。したがってヒストグラムでは「露光量」が適切かどうか判断できないのである。

ヒストグラムから知ることができるのは、画像中に暗から明まで0から255の各値がどのように分布しているかだ。露光量が適切か否かの判断は、画像そのものを見なければならない。暗から明まで0から255の値の分布を理解した上で、画像そのものを見て露光量の判断ができたとき、目標とする画像に近づける上でなにをどのように調整すべきか判明する。あるいは、調整をしているとき目標から外れないようにヒストグラムの状態を活用できる。

これはを録音に例えてみる。録音物の低音と高音のバランスが不適切な場合や好みではないとき、任意の周波数を持ち上げたり落としたりして調整する。オーディオのグラフィックイコライザーの操作だ。グラフィックイコライザーでは音を周波数ごと区切り、画像処理では輝度を0から255の値で区切った値をヒストグラムで目視したり操作する。

equalizer

RAW現像においては、画像を開いたらまずヒストグラムを点検する。展開された画像とヒストグラムを見比べ、現像の方向性を決定する。画像だけを見て諸々の操作をしてもよいが、他の画像との一貫性を求めるにはヒストグラムの数値を頼りにしたほうがよいだろう。私は、人様から頼まれた写真だけでなく、作品として撮影している写真の現像でも調子の一貫性を保ち、目標とする画像に簡単に近づけるためヒストグラムを活用している。

次に、ヒストグラム上の操作について述べる。ソフトによりUIと機能が異なるため、場合によっては操作できないものもあるかもしれない。このため、私が常用しているCapture Oneをもとに、UIは模式化したものを作図し説明する。

histogram3

ヒストグラムを元に調整するインターフェイス上に、上図のような三角形のポインタが用意されているはずだ。ねむい調子の画像が図のような明暗分布であったとき、下辺のポインタを暗さの最大値と明るさの最大値まで移動させると、黄色で表示したようにヒストグラムが変化し同時に画像も変化する。この操作は、元画像の明暗分布を明るさ0と255の範囲にサンプリング(標本化)しなおして明暗を置き換えることを意味している。ここでは元画像の明るさの最大値が240(要するにグレー)であったとすると、この明るさの領域は操作によって255(ホワイト)になる。他の明るさの領域もまた、同様に置き換えられる。結果として、暗黒から明るさの最大値までが揃った画像になる。このとき、RAWデータに記録されつつも画像として表示されていないデータが呼び出されるたり、分布グラフの形状から類推され存在しない状態が補完されたりする。

中央の三角ポインタが示す値は階調の中間値である。この中間値を起点にして、暗い側、明るい側に分布が広げられたのだ。

histogram4

では上辺の三角ポインタを操作するとどうなるかである。上辺の三角ポインタは、任意の明るさ(暗さ)を上限(下限)値に決めるためにある。元画像が明るさ240、暗さ10の範囲だけの階調であることを上図(黒いヒストグラム)は示しているが、画像は0から255までの明るさの階調があるものとした上で展開されている。これが目視できる、RAW現像ソフトに表示された画像の状態だ。これを、明るさの最大値は240、暗さは10までとするのが、この操作だ。結果として、明るさの分布は圧縮されて黄色で示したような分布状態に再標本化される。

こちらは前者の操作ほど使用する機会はないと思われるが、生成する画像の暗から明への階調のダイナミックレンジの両端を最初に決めることができる。

histogram5

さて、中間値に位置する三角ポインタについて説明をしつつ、操作について触れなかったのはこのポインタは重要な意味を持つので別項にしたかったからだ。下辺にある中央の三角ポインタを移動させると、どの明るを中間値(中央の値)として再標本化するかが決まる。たとえば上図のように明るい側に中間値を移動させると、結果として移動させたポイントより暗い領域の分布が拡張され、明るい側の分布が圧縮される。逆に暗い側に移動させると、移動させたポイントより明るい領域の分布が拡張され、暗い側の分布が圧縮される。

この操作の意図は、画像の任意の明るさ、つまり階調上の任意のグレーを中心に画像生成せさることにある。明るい側に三角ポインタを移動させ中央の値が移動すると、暗い領域の分布が豊富になった。操作以前は中間的な明るさだった画像の部分は暗くなり、暗かった部分はより暗さが増す。逆の操作では、中間的な明るさだった画像の部分は明るくなり、明るかった部分はより明るさが増す。

ヒストグラムは、画像中の階調がどのような性質を帯びているか示している。明暗0から255の値の分布量によって、階調の性質を示している。故に、RAW現像を行う際は他に手をつける前にヒストグラムを点検する必要がある。また、撮影時に意図した階調性を記録できなかった場合や、物理的にそれが不可能で後処理で満足の行く性質にする前提だった場合、明るさの分布量をRAW現像時に操作する。この操作はヒストグラムを描くUIに機能が集約されているため、ヒストグラムそのものへの理解がなければ闇雲なものになる。

ざっと説明すると、このようになる。後ほど、Workshopに追補のうえ整理したいと思う。

Fumihiro Kato.  © 2016 –

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・スタジオ助手、写真家として活動の後、広告代理店に入社。 ・2000年代初頭の休止期間を除き写真家として活動。(本名名義のほかHiro.K名義他) ・広告代理店、広告制作会社勤務を経てフリー。 ・不二家CI、サントリークォータリー企画、取材 ・Life and Beuty SUNTORY MUSEUM OF ART 【サントリー美術館の軌跡と未来】、日野自動車東京モーターショー企業広告 武田薬品工業広告 ・アウトレットモール広告、各種イベント、TV放送宣材 ・MIT Museum 収蔵品撮影 他。 ・歌劇 Takarazuka revue ・月刊IJ創刊、編集企画、取材、雑誌連載、コラム、他。 ・長編小説「厨師流浪」(日本経済新聞社)で作家デビュー。「花開富貴」「電光の男」(文藝春秋)その他。 ・小説のほか、エッセイ等を執筆・発表。 ・獅子文六研究。 ・インタビュー & ポートレイト誌「月刊 IJ」を企画し英知出版より創刊。同誌の企画、編集、取材、執筆、エッセイに携わる。 ・「静謐なる人生展」 ・写真集「HUMIDITY」他
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