6-4 論亮度的合并

0607前面我們都是改變曲線的中間部分，現(xiàn)在我們來改變一下曲線的端點(diǎn)，將高光點(diǎn)往左平拉一些，觀察下方的輸入數(shù)值為200，輸出為255。如下左圖的樣子。這時(shí)圖像變?yōu)橄轮袌D的樣子。注意觀察右邊所演示的直方圖變化。
首先我們看到的是圖像變亮了，然后觀察直方圖，可以看到原先沒有像素的高光區(qū)域現(xiàn)在充滿了很多像素，并且達(dá)到了右邊界。達(dá)到右邊界說明什么呢？因?yàn)橹狈綀D亮度色階方式的最右端代表了最高的亮度。所以直方圖達(dá)到右邊界說明了這時(shí)候圖像中有一部分像素達(dá)到了255級(jí)亮度。

再深入一些來看上左圖，高光點(diǎn)往左平移說明了什么呢？我們說過這個(gè)點(diǎn)代表了最亮，也就是說它所在位置的像素就是最亮的。它原本是處于絕對(duì)亮度值的255處，現(xiàn)在移動(dòng)到了200處，那么這200處就要“聽從指示”提升為255亮度。而原先的201、202等亮度理論上應(yīng)該變得更高，但是亮度的最大值是255，因此它們最高也只能達(dá)到255。
這就造成了一個(gè)現(xiàn)象：原先亮度值為255至200的像素，都統(tǒng)一變?yōu)?55。
如下圖所示，處于紅色斜線區(qū)域內(nèi)的是原先亮度值在200至255之間的像素，在絕對(duì)亮度上應(yīng)該有一個(gè)逐漸變化的過程，在提升后都變?yōu)榱思儼?。我們?duì)曲線的這種操作，其實(shí)也可以稱為是對(duì)亮度的合并操作，將200至255合并為255。

說到合并，大家就對(duì)這種操作有了個(gè)形象的概念了。但是同時(shí)也會(huì)有一個(gè)疑問，200至255合并后的亮度就一定必須是255嗎？能不能是200？或者其他的亮度呢？如果學(xué)習(xí)到這里自然而然想到了這個(gè)問題，說明你是真的用心在學(xué)習(xí)。這個(gè)問題我們放到后面去講解。先來說說這種合并對(duì)圖像的影響。

在白色的畫布上畫畫，一定要用非白色的顏料才能看到繪畫的效果。我們之所以能夠在圖像中分辨出事物，是因?yàn)閳D像中各部分有著不同的明暗對(duì)比，這種對(duì)比構(gòu)成了圖像的細(xì)節(jié)。那么我們前面所做的合并亮度的操作，將200至255這些原本有著55級(jí)亮度差的像素，都合并為了一個(gè)亮度255。這勢必會(huì)導(dǎo)致圖像的細(xì)節(jié)丟失。注視下左圖兩個(gè)紅框處的云，是不是覺得原先看得到的云彩細(xì)節(jié)在調(diào)整后消失了？
我們還可以使用魔棒工具，打開如下左圖，用同樣0的容差在兩個(gè)紅框內(nèi)左上方同樣(目視對(duì)比即可)的位置點(diǎn)擊。產(chǎn)生的選區(qū)效果如下右圖。左邊有選區(qū)嗎？有，非常微小，就1像素大，不加以提示幾乎看不到吧。而右邊的選區(qū)就如同一首散文中所說的：那一片綠油油的稻田啊。只不過這里是白花花的。
為什么會(huì)有如此重大的差異？就是因?yàn)樵扔兄浅６嘧兓?xì)節(jié)的云彩，在曲線操作后許多像素亮度被提升到了255，使得原本有差異的部分變得沒有差異了，所以魔棒工具才可以一馬平川地選取了一大片區(qū)域。

大家可能會(huì)覺得，原圖那看起來灰蒙蒙的云彩，能有多少亮度變化？改變一下會(huì)差這么多？OK，為了讓大家信服，我們還是讓事實(shí)來說話。
我們使用矩形選框工具〖M/SHIFT M〗選擇下圖紅框左上角的一塊區(qū)域，注意信息調(diào)板中XY的數(shù)值，在45,20處按下鼠標(biāo)，并按著SHIFT鍵畫一個(gè)寬度(信息調(diào)板中W數(shù)值)為10像素的正方形選區(qū)。這個(gè)選區(qū)只有100像素大。如下左圖 。
這時(shí)直方圖調(diào)板中就會(huì)顯示著這個(gè)選區(qū)內(nèi)的亮度色階，用鼠標(biāo)選取直方圖調(diào)板中有像素存在的所有色階。如下中圖，注意統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中左側(cè)的“像素”表示選區(qū)內(nèi)的像素?cái)?shù)量，而右側(cè)的“數(shù)量”則表示在直方圖中，鼠標(biāo)所選中的色階范圍內(nèi)所包含的像素?cái)?shù)量。兩者必須相等才說明我們完整選擇了所有色階范圍。現(xiàn)在看看統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的色階，是205至220，說明在這100像素中，有16級(jí)亮度的變化。沒想到有這么多吧？
還不止呢，這里只顯示亮度值，而在同樣亮度中還可以有很多不同色相存在。就如同本課開頭第一張圖片所說明的那樣，同樣是深色，既可能是深紅色也可能是深藍(lán)色還可能是深綠色。魔棒工具是根據(jù)色彩差異來作為判斷標(biāo)準(zhǔn)的，而不僅僅是亮度。所以我們將直方圖通道切換為RGB方式，選取其中所有存在像素的色階(注意統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)右側(cè)的數(shù)量應(yīng)為300，這是因?yàn)镽GB方式綜合了3個(gè)通道的像素)。觀察變化范圍：199至225共25級(jí)，如下右圖。
See？在一塊這么小的地方，對(duì)于魔棒來說就意味著25個(gè)不同區(qū)域。所以別太相信自己的眼睛，人眼對(duì)細(xì)節(jié)顏色差異的判斷力遠(yuǎn)趕不上電腦。

0608明白了上面的合并高光區(qū)域的道理后，就可以用同樣的思維去理解合并暗調(diào)區(qū)域，如下左圖是合并暗調(diào)區(qū)域的曲線，代表原先0至65亮度都被合并為了0。圖像暗調(diào)區(qū)域就增加了。右圖是圖像變化的效果。

雖然我們知道了通過曲線來調(diào)節(jié)的方法，但是有一個(gè)問題出現(xiàn)了，那就是我們?nèi)绾沃缊D像中某一點(diǎn)的亮度是多少，以及在曲線上它又位于哪里呢。
0609我們前面知道在曲線調(diào)整中，可以將鼠標(biāo)移動(dòng)到圖像中觀看信息調(diào)板數(shù)值，那么在圖像中按下鼠標(biāo)，曲線設(shè)置框內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)空心圓點(diǎn)，這個(gè)圓點(diǎn)的位置就是鼠標(biāo)所在位置像素的亮度。如下圖。如果按住CTRL單擊，就可以在曲線上產(chǎn)生一個(gè)控制點(diǎn)。如果不按住CTRL單擊則會(huì)將顏色選為前景色，選為前景色與曲線調(diào)整效果沒有任何關(guān)聯(lián)。

我們來回顧一下，亮度合并是怎么形成的。其實(shí)我們?cè)谥暗乃^合并亮度，嚴(yán)格說來只是提升亮度的操作，并無合并一說。
打個(gè)比方，在一幅圖像中，1萬像素的亮度是100，1萬像素是180，還有1萬像素是230。那么
1：統(tǒng)一增加25，得到的理論結(jié)果是125，205，255。
2：統(tǒng)一增加50，得到的理論結(jié)果是150，230，280。
3：統(tǒng)一增加100，得到的理論結(jié)果是200，280，330。
在第一種情況下，有1萬像素達(dá)到了255的最高亮度。在第二種情況下，盡管有些像素的理論數(shù)值已經(jīng)超出255，但由于255是最高限，因此位于255亮度的還是1萬像素。那么在第三種情況下就有2萬像素位于255亮度。盡管它們的理論數(shù)值并不相等，但由于最高限的因素，它們都屬于255這一級(jí)別。

當(dāng)以上的第三種情況發(fā)生時(shí)，就產(chǎn)生了亮度的合并現(xiàn)象。我們可以通過簡單的實(shí)驗(yàn)來證明，如下左圖，在其中將鼠標(biāo)放置在直方圖最高峰處，看到的像素?cái)?shù)量是2062。然后200至255合并為255，再看最右端255色階的像素?cái)?shù)量，是13435。這就是合并后導(dǎo)致了最亮處像素總量的增加，因?yàn)橛性S多像素被限制而聚集在255處。
改變后的直方圖中255色階處的“山峰”，理論上應(yīng)該非常高才對(duì)。大家可以大致推算一下：改變前2062的數(shù)量就已經(jīng)位于直方圖最高處了，13435就該是6倍多的高度。如果要完全顯示出來，要么6倍擴(kuò)大直方圖調(diào)板，要么按比例6倍縮小整個(gè)色階分布圖。擴(kuò)大調(diào)板自然是不可行的，如果縮小色階分布圖那么原先就不是很明顯的細(xì)節(jié)就更看不清楚了?？紤]到實(shí)用性，Photoshop采取了一刀切的解決方法。所以不能單憑直方圖高矮來估算像素的數(shù)量，而應(yīng)該參照統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在我們來看一下前面提到過一個(gè)問題，200至255亮度合并后是否只能是255呢？不是的，合并以后的亮度可以再作調(diào)整。如下左圖，將高光點(diǎn)移動(dòng)到輸入200輸出150的位置。這就意味著將255至200的亮度合并后降到150。圖像調(diào)整效果如下中圖。此時(shí)將鼠標(biāo)移入直方圖調(diào)板測量，會(huì)發(fā)現(xiàn)在150色階之后就沒有任何像素了。如下右圖。

那么同理，也可以將暗調(diào)區(qū)域合并后再總體提升亮度。如下3圖。這樣一來，全圖的像素亮度就被限制在80至150之間了?？梢栽谥狈綀D調(diào)板中選擇80至150的范圍，會(huì)看到像素?cái)?shù)量已經(jīng)相等，證明已經(jīng)代表了全部像素。
需要注意的是，必須選中代表高光和暗調(diào)的兩個(gè)端點(diǎn)才可以進(jìn)行上述的調(diào)整，自行增加的控制點(diǎn)永遠(yuǎn)只能是中間調(diào)，無法代替端點(diǎn)。

通過以上的內(nèi)容我們知道，無論高光點(diǎn)單純左平移，還是同時(shí)往左和往下，都是合并亮度。只不過前者合并到255，后者合并到其他數(shù)值。那么來看看下圖的情況，單純把高光點(diǎn)往下移動(dòng)，這是否也是合并亮度呢？大家可以結(jié)合前面有關(guān)合并亮度的解釋，自己思考一下，再往下看。

其實(shí)判斷亮度是否被合并，可以從直方圖中一眼看出。如下圖從左到右分別是原圖、200至255合并到255、0至65合并到0，三種曲線調(diào)整的情況?？梢钥闯霎?dāng)合并暗調(diào)或高光部分時(shí)，直方圖兩端都會(huì)有明顯的切邊和像素聚集現(xiàn)象。

如下圖是將高光點(diǎn)向下平移前后的比較。直方圖中0和255處都沒有出現(xiàn)像素的聚集現(xiàn)象。那么到底是否涉及亮度色階的合并呢？
這個(gè)操作的實(shí)際效果就是整體降低了像素亮度。我們比較修改前后的直方圖中所有色階的分布，后者比前者的范圍要窄。如果樹木總量不變而種植面積縮小，單位面積內(nèi)的樹木數(shù)量肯定會(huì)增加。因此在像素總量不變的前提下色階范圍變窄，在某一級(jí)亮度上就會(huì)增加像素。那么這也就是亮度色階的合并。只不過這種合并沒有在邊緣被一刀切而已。像素還是按照原來的比例分布，不會(huì)造成在某級(jí)上大量聚集的情況。