Kas ir histogrammas izlīdzināšana?

Histogrammas izlīdzināšana ir salīdzinoši vienkāršs sadalījuma līknes izlīdzināšanas vai sadalījuma līdzsvara noteikšanas process. Ja mērījums ir digitāls tulkojums, process ir vienkārša datorprogramma. Histogrammas, kas ir viena mainīgā lieluma grafiska kartēšana lielai datu punktu kopai, var izmantot daudzos veidos. Visizplatītākās lietojumprogrammas, kurās daudzi cilvēki saskaras ar histogrammām, ir audio un video, gan nekustīgi, gan kustīgi.

Visvienkāršākā histogramma ir statistikas rīks kvalitātes kontrolei. Parasti diagrammas horizontālā x ass ir viens mainīgais, piemēram, kauliņu kubs, kas izmests no viena līdz sešiem. Vertikālā y ass ir vienkāršs frekvences skaitījums vai mērījums. Dotais kauliņš tiek izmests 100 reizes, un rezultāti tiek attēloti šajā grafikā. Savādi, cipari divi, trīs, četri un pieci katrs parādījās 16 reizes, bet skaitlis viens parādījās tikai vienu reizi, savukārt cipars seši parādījās 35 reizes.

Iepriekš minētajā piemērā grafiks ir šķībs skaitļiem viens un seši. Kauliņš ir acīmredzami bojāts, un kvalitātes kontrole nosaka, ka tas ir jānostiprina, teiksim, ievadot to ar atsvariem. Fiksētie kauliņi atkal tiek izmesti 100 reizes, un iegūtais grafiks parāda, ka visi seši skaitļi parādās ar vienādu frekvenci. Tikko tika veikta histogrammas izlīdzināšana.

Histogrammas frekvenču sadalījuma līkne ir izplatīta un ļoti acīmredzama audio iekārtās. Dārgs radio, iespējams, komponentu pastiprinātājs, var parādīt ciparu joslu diagrammu rindu, kas dejo augšup un lejup mūzikas pavadījumā. Kreisā malējā josla mēra zemas frekvences troksni vai basu; joslas pakāpeniski uz labo pusi mēra augstas frekvences vai augstfrekvences. Papildu sviras var palielināt vai slāpēt noteiktu frekvenci. Ja hip-hop ritma dziļie, plaukstošie basi stabiņu diagrammā parāda asus tapas, atbilstošo sviru var izmantot, lai izolētu un samazinātu tā skaļumu, neietekmējot pārējās frekvences.

Šajā piemērā parādītais audio signāls bija nelīdzsvarots par labu basam. Histogrammas izlīdzināšana, kas panākta, samazinot tikai basa skaļumu, noteica līdzsvaru un izlīdzināja visu mūzikas frekvenču sadalījumu līdz aptuveni vienādam skaļumam. Mērījums ir viens mainīgs lielums, proti, skaņas frekvence no zemas līdz augstai. Noteiktā laika momentā mūzika projicē daudzas frekvences dažādos skaļumos, un katrs no šiem mērījumiem ir datu punkti.

Vēl viens izplatīts histogrammas izlīdzināšanas pielietojums ir digitālajā fotogrāfijā. Tipiskā fotogrāfija satur miljoniem datu punktu, ko sauc par pikseļiem. Viena daudzu digitālo kameru modeļu fotoattēlu kvalitātes kontroles funkcija ir histogrammas analīze. Tas mēra katra pikseļa luminiscences vienu mainīgo no gaišas līdz tumšai, no baltas līdz melnai. Iegūtā grafiskā karte ir fotoattēla kontrasta diapazona displejs.
Parastā labas kvalitātes fotogrāfijas gudrība ir tāda, kurā ir tīri balts, tīrs melns un visas gaismas gradācijas starp tām. Ja gatavojas uzņemt pāreksponētu fotoattēlu vai vienu, kas plūst spilgti baltā gaismā, tā histogrammas pārskats atklās atbilstošu grafiskā attēlojuma smaili. Tas pats attiecas uz kontrasta zudumu nepietiekami eksponētā, aptumšotā fotoattēlā. Histogrammas izlīdzināšanu var skatīt reāllaikā, pielāgojot kadra ekspozīcijas iestatījumus, līdz grafikā tiek parādīts līdzsvarotāks luminiscences sadalījums. Digitālo attēlu pēcapstrādei ar datorprogrammu var būt arī iespēja novērtēt un izlīdzināt krāsu histogrammas.