直方圖是幹什麼用的（直方圖的好處）
直方圖本身只是個統計工具，用來了解各通道階值的分佈情況，其最大的用處是用於PS理論的研究。而影象調整本身是一種藝術與科學性並存且的工作或者說行業，主要依據還是人類的視覺，如果過度依賴直方圖只會誤入歧途。
網路上有很多神化直方圖的教程，甚至還有些人說修圖不開直方圖就是不專業，直方圖只是一個統計工具。開不開直方圖並不重要，也不能代表專業不專業！ 下面的文章或許能解答你的疑惑，文章來自教我Photoshop理論的老師雪拂心塵大姨。
認識直方圖
1、直方圖的座標系
直方圖的橫軸代表0—255共 256個色階，其長度為256個象素；直方圖的縱軸代表與每個色階值相對應的色階數量。
需要說明的是，直方圖縱軸高度儘管為固定的100象素，但其單位高度所代表的色階數量卻是動態變化的。這種變化主要是為了使各個不同色階的數量都有一定的顯示精度，也正因為如此，才導致了鳳兮老師所說的直方圖“頂頭”和“砍頭”一說。
因此，對於兩幅不同圖象，直方圖的視覺高度之間沒有可比性，絕不能通過兩幅圖象直方圖視覺高度的高低來判斷色階數量的多少。縱然是在同一幅影象中，遇到直方圖被“砍頭”的情形時，“砍頭”部分的色階視覺高度之間也沒有可比性。
當然，這並不是說在不同圖象之間或同一圖象中被“砍頭”的色階之間無法進行比較，事實上，通過檢視各個色階數量的統計資料依然可以進行相對比較。
2、直方圖的型別
直方圖有如下幾種型別：
（1）R、G、B直方圖
三個顏色通道單獨的色階直方圖。
任意一個單色通道直方圖中，其色階總數與整個圖象的象素總數相同。
（2）RGB直方圖
複合通道的直方圖。將R、G、B三個顏色通道直方圖進行簡單累加（求和）而成。這樣，數量總和將是整個圖象象素總量的3倍。
（3）亮度直方圖
這裡所說的“亮度”是指YUV顏色模式中的亮度Y，即305911所定義的亮度。
在亮度直方圖中，亮度色階的總數也與整個圖象的象素總數相等。
（4）顏色直方圖
顏色直方圖是CS中新增的一種直方圖。可以看成是複合通道直方圖的另一種表現形式。它是將三個顏色通道分別用原色顯示並用濾色混合的方式疊加（注意：是疊加而不是累加）到一起。其色階總數與整個圖象的象素總數也具有三倍的關係。
3、直方圖的統計資料
需要說明的是，當圖象中沒有選區時，直方圖面板中的統計資料是以圖象中所有象素為基準，當圖象中有選區時，直方圖面板中的統計資料是以選區內的象素為基準。
（1）平均值
指所有色階值的算術平均值，用來衡量色階值的平均水平，該值越大，說明色階值整體較大，圖象越亮；反之，該值越小，說明色階值整體較小，圖象也越暗。可用公式表示如下：
平均值（I）=所有色階色階值的總和（∑L）/所有色階的總數（N）
也可以理解為以所有色階總數為總權重的所有色階值的加權平均值。
需要說明的是，對於RGB直方圖而言，所有色階總數為圖象象素總數的三倍。
（2）中間值
將所有色階按色階值的大小從大到小依次排成一列。設色階的總數為N，那麼，當N為偶數時，中間值為（N/2）位置所對應的那個色階值；當N為奇數時，中間值為[（N 1）/2]位置所對應的那個色階值。與平均值類似，中間值也是用來衡量色階值的總體大小，但代表性似乎沒有平均值強。
顯而易見，中間值一定是現有色階值中的一個，而平均值卻不一定。
（3）標準偏差
設色階的平均值為I，色階總個數為N，各個色階分別為L1，L2......LN，那麼，標準偏差為：
{[（L1-I）2 （L2-I）2 ……（LN-I）2]/（N-1）}^(1/2)
很顯然，標準偏差是指各個色階值以平均值為基準的離散程度。該值越小，說明色階越集中，色階的分佈範圍越小，色階之間的反差和對比也越小；反之，該值越大，說明色階越分散，色階的分佈範圍越大，色階之間的反差和對比也越大。
（4）象素
指整個圖象或圖象中某一選區內的實際擁有的象素總數。
（5）色階
當游標在直方圖中移動時，“色階”指的是游標所在位置的色階值；當在直方圖中拖拉框選時，“色階”指的是所框選的色階值範圍，起止色階之間以三個點號分隔。如23…67等。
（6）數量
當游標在直方圖中移動時，“數量”指的是小於或等於當前色階值的象素數量；當游標在直方圖面板中拖拉框選時，“數量”指的是框選範圍內的象素數量。
（7）百分位
當游標在直方圖中移動時，“百分位”是指小於或等於當前色階值的色階數量佔色階總數量的百分比；當游標在直方圖中拖拉框選時，“百分位”是指框選範圍內色階數量佔色階總數量的百分比。
（8）快取記憶體級別
如果快取記憶體級別為1，則各個統計資料是基於全部象素得出的；如果快取記憶體級別為2，則各個統計資料是基於全部象素的1/4得出的；如果快取記憶體級別為3，則各個統計資料是基於全部象素的1/16得出的。等等。
快取記憶體級別高，則生成直方圖速度快，但精度相對較低；快取記憶體級別低，則生成直方圖速度相對較慢，但精度相對較高。
當直方圖面板中出現驚歎號標記時，則意味著直方圖使用了快取記憶體（即快取記憶體級別不是1級），此時單擊該驚歎號標記或其上的旋轉標記可強制直方圖按1級快取記憶體重新整理，以獲得最精準的直方圖。
4、直方圖的“範圍”選項
直方圖的“範圍”共有三個選項，分別是“整個圖象”、“選中的圖層”、“複合圖象調整”。前兩個自不必多說，最後一個“複合圖象調整”是針對調整圖層而言的。
當圖象中有調整圖層時，該選項由灰顯不可用變為可用，指調整圖層發生作用時圖象的直方圖情況。但進一步分析可知，如果調整圖層沒有與其下的圖層組成剪貼蒙板，那麼，其直方圖與“整個圖象”選項的效果將完全一樣。當調整圖層與其下的圖層組成剪貼蒙板時，“複合圖象調整”將忽略其它所有圖層，而只顯示剪貼蒙板中的兩個圖層所形成的直方圖。
由此可見，“複合圖象調整”只有在圖象中有調整圖層並且與其下的圖層組成剪貼蒙板時才有實際意義。
5、直方圖的斷口與修復
直方圖的斷口是指直方圖中色階之間不連續，呈籬笆狀的情形，這種情形也叫做斷階。
斷階現象主要是由圖象調整過程中色階範圍的擴充套件造成的。這種色階範圍的擴充套件不僅是指色階全域性範圍的擴充套件，也包括色階區域性範圍的擴充套件。理論上講，對於一幅原本屬於連續調的圖象，這種色階的不連續將導致圖象的色調不連續，進而影響圖象的整體效果。
但事實上，由於人眼的分辨能力有限，輕微的斷階現象是不會對人眼的視覺效果產生影響的。這也就是說，對於不太嚴重的斷階，沒必要去刻意修復。事實上，只要色階之間重新進行運算，這些斷階現象就會消除。
比如，改變圖象大小、調整飽和度、改變顏色模式等，甚至儲存之後再開啟，原來的斷階現象已經沒有了。這主要是因為圖象在儲存時都要依據一定演算法進行壓縮所致。以上這些方法也正是所謂修復色階斷口的方法。
與色階範圍的擴充套件相應的是色階範圍的壓縮。事實上，對於色階區域性範圍的擴充套件，一定會伴有區域性色階範圍的壓縮。當色階的範圍壓縮時，將會造成色階的合併，色階的合併在直方圖上的表現就象在山頂上扎出的籬笆一樣。
6、直方圖到底有什麼用？
直方圖給我們提供的是圖象中色階分佈狀況的資訊，通過這些資訊，我們可以對圖象的色調及色彩有一個初步的瞭解，進而為我們的圖象調整服務。
直方圖本身是無所謂好壞的，它只是一個很客觀的資訊統計工具，忠實地記錄了圖象中色階的分佈狀況。
需要說明的是，在PS所支援的多種顏色模式中，只有點陣圖模式沒有直方圖，其它模式都有相應的直方圖。但不管哪種顏色模式，在直方圖中都是以與RGB模式相對應的色階來顯示或統計相關資訊的。