색감 색감하는 DSLR, 화이트밸런스와 사진 후보정, 색감 보정의 기본이 되는 히스토그램에 대한 이해

나는 개발자다. 그래서 히스토그램을 그려는 프로그램을 만들어 본적도 있고, 히스토그램을 어떻게 그리는지도 잘 알고 있다. 그것들이 무엇을 의미하는지.

그런데 대부분의 사람들은 히스토그램을 그냥 밝기가 어느 쪽으로 치우쳐졌는지 정도만 알려주는 역할을 한다고 생각하는 것 같다. 물론 맞는 얘기지만 히스토그램은 조금 더 다양한 얘기를 하고 있다. 히스토그램을 이용하면 화이트밸런스를 맞추고 사진 후보정을 하는데 많은 도움을 받을 수 있다. 그래서 오늘은 그 얘기를 좀 해보려 한다.

 

히스토그램의 원리 – 히스토그램을 그려보자.

히스토그램도 결국 그래프이다. 일종의 막대그래프인데, 그리는 방법은 사실 간단하다.

이해를 쉽게 하기 위해 완전히 흑과 백으로 가로 4개, 세로 4개의 점이 찍힌 흑백 사진이 있다고 하자. 확대해서 보면 아래 그림처럼 될 것이다.

이렇게 16개의 점이 찍힌 흑백 사진이 있다고 하자. 각 점마다 숫자를 매기면 다음과 같다.

이렇게 놓으니까 더 보기가 좋다. ^^;

1번 점은 검은색이다.

2번 점은 검은색이다.

3번 점은 하얀색이다.

4번 점은 검은색이다.

5번 점은 검은색이다.

6번 점은 하얀색이다.

7번 점은 하얀색이다.

8번 점은 검은색이다.

…

이런 식으로 모두 16개의 점 색을 말할 수 있다.

 

색깔별 숫자를 다 더해 정리하면

흰색은 모두 5개, 검은 색은 모두 11개이다.

이걸 그래프로 그려보자.

 

 

더 이상 말이 필요없을 정도로 간단하게 히스토그램을 그릴 수 있다.

이렇게 히스토그램은 각 색에 해당하는 점의 갯수를 세서 그래프를 그린거다.

위 히스토그램을 보면 하얀색보다는 검은 색이 좀더 많은 어두운 느낌의 그림이라는 걸 알 수 있다.

 

위 원리를 실제 흑백사진에 적용해 보자.

우리가 흔히 흑백 사진이라고 부르는 사진은 사실은 흑백사진이 아니라 grayscale라고 불러야 맞다. 가장 밝은 색(흰색, white) 부터 가장 어두운 색(검은색, black)은 256단계로 구분할 수 있다.

 

만약 위와 같은 grayscale 사진을 히스토그램으로 그린다면,

 

먼저 이런 표를 준비해 놓고 , 사진 속 점을 점 하나하나 확인해 그 점이 어느 정도의 밝은 단계를 가졌나 확인해 가며 그 밝기에 해당하는 밝기의 그래프를 한칸 키워주면 되다.

 

 

위와 같이 grayscale 의 나무 사진을 점단위로 보일 때까지 확대한 다음 각 점의 밝기를 측정해 본다.

첫번째 점은 밝기가 128이고, 두번째 점은 밝기가 130이다. 세번째 점도 밝기가 130이다. 128이 1개, 130이 2개가 나온 거다.

여기까지의 상황을 히스토그램으로 그리면 아래와 같다.

 

이런 식으로 각 점마다 밝기를 다 확인해서 위와 같이 막대그래프를 하나씩 올리면 grayscale 사진에 대한 히스토그램이 완성된다.

 

 

왼쪽이 밝기가 0인 어두운 색, 즉 검은색이고, 오른쪽이 밝기가 255인 하얀색이다. 그러니까 오른쪽으로 가면 갈수록 점점 밝아지는거다.

이 히스토그램을 보고 알 수 있는 건, 맨 오른쪽 부분, 밝기 약 200 이상인 지점은 아예 텅 비어있는 걸로 봐선 밝은 색은 거의 없다는 것이다 .그리고 전반적으로 아주 약간 밝은 단계의 색이 많이 사용되었다는 걸 알 수 있다. (아래 빨간색 원 부분)

 

히스토그램에 대해 기본적인 이해가 되었으리라 믿는다. 그리고 만드는 법도 알게 되었을 거다.

 

컬러 히스토그램

 

그럼 컬러 사진의 경우는 히스토그램을 어떻게 그릴까?

방법은 두가지다.

한가지는 컬러 그림을 grayscale 사진으로 변환한 다음 위와 같은 grayscale 히스토그램을 그리는 방법이다. 실제로 많이 쓰인다. 히스토그램이 사진의 밝기 정보를 보기 위한 용도로 많이 쓰이기 때문이다.

두번째 방법은 빛의 삼원색인 RGB 컬러에 대한 히스토그램을 다 그리는 거다.

 

위와 같은 사진에 대해,

이렇게 빛의 삼원색인 빨간색(Red), 초록색(Green), 파란색(Blue)과 그 보색인 하늘색(Cyan), 보라색(Magenta), 노란색(Yellow) 이렇게 6개의 색과 전반적인 밝은 정도를 표시하는 회색. 이렇게 7가지 색으로 표현한다.

이 히스토그램은 실제 위 나뭇잎컬러 사진에 대한 히스토그램이다.

회색 그래프만  부분만놓고 보면 굉장히 밝은 사진이라는 걸 알 수 있다. (그래프가 오른쪽으로 잔뜩 치우침)

그리고 사진에 파란색과 노란색이 많이 사용된 걸 알 수 있다 .

이런 식으로 이 사진에 포함된 색의 구성요소를 확인할 수 있는 게 바로 히스토그램인 거다.

 

 

히스토그램을 이용한 화이트밸런스 조정

 

이 사진을 보면 전체적으로 얼핏 노란끼와 녹색끼가 많이 돈다는 느낌이 든다.

정확한 확인을 위해 히스토그램을 보면,

 

이렇게 되어 있다. 화이트 밸런스를 확인할 때 제일 중요한 정보는 맨 오른쪽에 밝은색 영역이 어떤 색들로 구성되어 있느냐이다.

 

 

빨간 점선으로 표시한 부분을 보면 가장 밝은 부분에 노란색과 초록색이 있는 걸 볼 수 있다.

화이트밸런스를 제대로 맞추면 대부분의 경우 저렇게 어느 특정색이 나오지 않고 회색이 채우게 된다.

노란끼를 없애기 위해  노란색의 보색인 파란색을 추가해 주고,

초록끼를 없애기 위해 초록색의 보색인 자주색을 추가해 주면 된다.

 

위와 같은 방법으로 이렇게 보정해 주었다.

화이트밸런스를 보정할 때 잘 모르겠으면 히스토그램을, 히스토그램의 오른쪽 끝부분을 확인하면서 보정해 주면 되겠다.

왼쪽이 화이트밸런스 보정전이고, 오른쪽이 보정 후다. 히스토그램만 보면서 보정했는데도 꽤 정확한 화이트밸런스를 맞출 수 있었다.

 

 

히스토그램을 이용한 색감보정

히스토그램을 보며 색감을 보정할 수 있다.

 

위와 같이 보정한 사진의 히스토그램은 아래와 같다 .

 

 

 

 

 

 

마치며

히스토그램의 원리와 만드는 법에 대해 알아보고, 히스토그램을 이용해 화이트밸런스를 보정하는 법등에 대해 알아보았다.

요즘엔 카메라들도 카메라 자체에서 히스토그램을 보여준다. 굉장히 중요한 정보기 때문에 때문에 그런 기능을 넣었다는 걸 기억하자. 앞으로는 카메라건, 포토샵, 기타 프로그램에서 보여주는 히스토그램을 그냥 지나치지 말고 히스토그램이 알려주는 의미에 대해 관심을 가지고 확인하자.

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