Color Histogram ของภาพถ่ายดิจิตอล

Color Histogram คืออะไร ?

Color Histogram ของภาพบอกให้เราทราบถึงการมีอยู่และการกระจายของสีแต่ละสี (ในกลุ่มสีที่เราสนใจ) ในบทความนี้กำหนดกลุ่มสีที่สนใจคือ Red, Green และ Blue (RGB) ซึ่งเป็นกลุ่มสีเดียวกับที่ตามนุษย์รับรู้ [1][2]

Pixel คืออะไร ?

ปัจจุบันภาพทุกภาพที่ถ่ายด้วยกล้องดิจิตอลจะประกอบขึ้นด้วยองค์ประกอบที่เรียกว่า pixel เรียงตัวกันทำให้เรามองเห็นเป็นภาพ แต่ละ pixel จะบรรจุข้อมูลสีไว้ หากเราสนใจกลุ่มสี RGB ข้อมูลสีที่บรรจุอยู่ใน pixel ก็จะเป็นข้อมูลของสี Red (R) , Green (G) และ Blue (B) ตามลำดับ (จะมีข้อมูลอื่น ๆ ได้อีก เช่น ความโปร่ง แต่เราไม่นำมากล่าวถึง)

ค่าของแต่ละสีคือตัวเลขที่มีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 255 ค่าน้อยหมายถึงค่าของสีนั้นน้อย (มองเห็นได้ยาก หรืออาจมองไม่เห็นด้วยตา) ตรงข้ามหากมีค่ามากก็แสดงว่ามีสีนั้นอยู่มาก (มองเห็นได้ชัดเจน) หรือกล่าวได้ว่าค่าของสีแต่ละสีและจำนวน pixel จะมีอิทธิพลต่อมองเห็นภาพนั้นนั่นเอง เช่น Pixel หนึ่งมีค่าสีเป็น 10,50,200 ก็จะตีความได้ว่า pixel นั้นมีค่าของสี Red (R) อยู่ 10 ค่าของสี Green (G) อยู่ 50 และ Blue (B) อยู่ 200 หากจำนวน Pixel ที่มีข้อมูลแบบนี้เป็นประชากรส่วนใหญ่ของภาพนั้น เราก็น่าจะเห็นว่าอิทธิพลของสีน้ำเงินมากกว่าสีอื่น เป็นต้น

Pixel มีมากแค่ไหน ?

แต่ละภาพมีจำนวน Pixel ไม่เท่ากัน ขึ้นกับสิ่งที่เรียกว่า resolution หรือความละเอียดของภาพ เช่น ภาพที่มีความละเอียดที่ 640 x 480 หมายถึงภาพที่มี ความยาว 640 pixels และกว้าง 480 pixels ดังนั้นจำนวน pixels ทั้งหมดคือ 640 x 480 = 307200 pixels

ตัวอย่าง Color Histogram ของภาพ

ในการศึกษา Color Histogram เราต้องทำการแยกข้อมูลสีออกมาจาก Pixel ของภาพเสียก่อน แล้วทำการแจงนับสีแต่ละสี (R,G,B) แยกกัน เพื่อให้ทราบว่ามีจำนวนประชากรของแต่ละสีภายในภาพนั้น แล้วนำเอาจำนวนที่แจงนับนั้นมาทำเป็นกราฟเพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น ซึ่งเป็นกระบวนการเดียวกับการสร้างตารางแจกแจงความถี่ [3][4] นั่นเอง

การอ่านแผนภูมิ

แนวตั้งแสดงความถี่หรือจำนวน pixel ที่ได้จากการแจงนับของแต่ละสี ค่าในแนวนอนแทนค่าของสี มีค่าตั้ง 0 - 255

ภาพที่มีสีแดงมาก

จากแผนภูมิจะเห็นว่าภาพที่มีสีแดงมาก จำนวน pixel ที่มีค่าของสีแดงค่อนไปทาง 255 จะมีจำนวนมาก ส่วนค่าของสี Green และ Blue จะมีค่าต่ำมาก ส่วนมากจะต่ำกว่า 100