Kas yra histogramos išlyginimas?

Histogramos išlyginimas yra gana paprastas pasiskirstymo kreivės išlyginimo arba pasiskirstymo balanso nustatymo procesas. Jei matavimas yra skaitmeninis vertimas, procesas yra paprasta kompiuterinė programa. Yra daug naudos histogramoms, kurios yra grafinis vieno kintamojo atvaizdavimas dideliam duomenų taškų rinkiniui. Dažniausios programos, kuriose daugelis žmonių susiduria su histogramomis, yra garso ir vaizdo, tiek nejudančių, tiek judančių.

Iš esmės histograma yra statistinė kokybės kontrolės priemonė. Paprastai grafiko horizontalioji x ašis yra vienas kintamasis, tarkime, kauliukų kubas, išmestas nuo vieno iki šešių. Vertikali y ašis yra paprastas dažnio skaičiavimas arba matavimas. Duotas kauliukas metamas 100 kartų, o rezultatai atvaizduojami šiame grafike. Kaip bebūtų keista, skaičiai du, trys, keturi ir penki pasirodė po 16 kartų, tačiau numeris vienas pasirodė tik vieną kartą, o skaičius šeši – 35 kartus.

Aukščiau pateiktame pavyzdyje diagrama yra iškreipta skaičiams vienas ir šeši. Kauliukas akivaizdžiai sugedęs, o kokybės kontrolė reikalauja, kad jis būtų pataisytas, tarkime, įpurškiant svarmenų. Fiksuotas kauliukas vėl metamas 100 kartų, o gautas grafikas rodo, kad visi šeši skaičiai pasirodo vienodai dažnai. Ką tik atliktas histogramos išlyginimas.

Histogramos dažnio pasiskirstymo kreivė yra įprasta ir labai akivaizdi garso įrangoje. Brangus radijas, galbūt komponentinis stiprintuvas, gali rodyti eilę skaitmeninių juostinių diagramų, kurios šoka aukštyn ir žemyn pagal muziką. Kairiausia juosta matuoja žemo dažnio triukšmą arba žemuosius dažnius; juostos palaipsniui į dešinę matuoja aukštus dažnius arba aukštus. Pridedamos svirtys gali padidinti arba slopinti tam tikrą dažnį. Jei hiphopo ritmo žemieji dažniai ryškūs, juostinėje diagramoje yra staigių spyglių, atitinkama svirtis gali būti naudojama garso izoliacijai ir mažinimui, nepažeidžiant kitų dažnių.

Šiame pavyzdyje rodomas garso signalas buvo nesubalansuotas žemųjų dažnių naudai. Histogramos išlyginimas, pasiektas sumažinus tik žemųjų dažnių garsumą, subalansavo ir išlygino visų muzikos dažnių pasiskirstymą iki maždaug vienodo garsumo. Matuojamas vienas kintamasis, ty garso dažnis nuo žemo iki aukšto. Tam tikru laiko momentu muzika projektuoja daugybę dažnių skirtingu garsu, ir kiekvienas iš šių matavimų yra duomenų taškai.

Kitas įprastas histogramos išlyginimo pritaikymas yra skaitmeninėje fotografijoje. Įprastoje nuotraukoje yra milijonai duomenų taškų, vadinamų pikseliais. Viena iš daugelio skaitmeninių fotoaparatų modelių nuotraukų kokybės kontrolės funkcijų yra histogramos analizė. Jis matuoja vieną kiekvieno pikselio liuminescencijos kintamąjį nuo šviesios iki tamsios, nuo baltos iki juodos. Gautas grafinis žemėlapis rodo nuotraukos kontrasto diapazoną.
Įprasta geros kokybės fotografijos išmintis yra ta, kurioje yra grynos baltos, grynos juodos spalvos ir visos tarp jų esančios šviesos gradacijos. Jei ruošiamasi nufotografuoti per daug eksponuotą nuotrauką arba vieną ryškiai baltą šviesą, jos histogramos peržiūra parodys atitinkamą grafinio vaizdo šuolį. Tas pats pasakytina ir apie kontrasto praradimą nepakankamai eksponuotoje, patamsintoje nuotraukoje. Histogramos išlyginimą galima peržiūrėti realiuoju laiku, koreguojant kadro ekspozicijos nustatymus, kol diagramoje bus parodytas labiau subalansuotas liuminescencijos pasiskirstymas. Papildomas skaitmeninių vaizdų apdorojimas kompiuterine programa taip pat gali turėti galimybę įvertinti ir išlyginti spalvų histogramas.