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了解伽马(GAMMA、伽马值、光度、灰度系数)
来源:pconline 日期:2007-08-26 00:05  

一. 在哪见过、听说过Gamma?

  * 还用说,Adobe Gamma
  * 常听说MAC的默认Gamma是1.8,PC的是2.2
  * 我的显卡驱动程序里有Gamma调节
  * 我下载了一个软件,也可以调节显示器的Gamma
  * WinDVD播放器带Gamma校正功能
  * ACDSEE的曝光调节里可以调Gamma
  * ACDSEE的选项中有Enable Gamma Correction
  * XV Viewer 能以参数-gamma 2.2 启动(x window也可以)
  * PNG文件里有Gamma校正
  * Photoshop里当然也有
  * ICC Profile也和Gamma有关?
  * 摄像头、数码相机、扫描仪?胶片?……中也有提到Gamma的
  ……

  这些都是怎么回事?


图:显卡(驱动程序)上的Gamma设置


图:ACDSEE中的曝光调节

二. 什么是Gamma?

  2.1. 显示器Gamma曲线

  Gamma可能源于CRT(显示器/电视机)的响应曲线,即其亮度与输入电压的非线性关系。


图:一典型显示器 的响应曲线,非常接近指数函数
(说明:上图中输入值为数字化的,即通常的RGB值,但可以理解数/模转换是线性的,所以它和输入电压是等效的)

  归一化后,我们通常可以用一简单的函数来表示:

  output = input ^ gamma

  gamma就是指数函数中的幂。


图:归一化的Gamma曲线

  注意上图曲线的一些特性:
  * 端点是不变的,即不管gamma值如何变化,0对应的输出始终是0,1的输出始终是1(这一特性会被用到)。这可能是gamma又被叫作“灰度”系数的原因吧。
  * gamma > 1时,曲线在gamma=1斜线的下方;反之则在上方。

  另外说明一下,虽然是以显示器作为例子,但可扩展到一般的图像相关的输入/输出设备。Gamma曲线应该是普遍存在的,即使它不是严格的指数关系,可能还是会这么通称。至少我知道的数码机机/摄像头里的sensor也存在gamma曲线及gamma校正。

  2.2. 检查显示系统的Gamma值

  在PC上,好像还没有什么软件方法可以得到系统的Gamma值(4.1会说明这一点)。有人做了一些图片,可以粗略估计。其原理和Adobe Gamma类似。


图:Gamma对照图

  使用方法:与Adobe Gamma类似,即眯着眼,或站远点,或近视眼取下眼镜,总之当左边糊成一片,而右边某栏的亮度和左边相当时。注意:如果您没有做任何Gamma校正(没有使用Adobe Gamma之类的软件,或虽使用了但校正系数设为1.0),测得的才是显示器的Gamma,否则只能称为系统Gamma(或复合Gamma)。如笔者的ACER AL1916W的GAMA值为2.0左右。

  另外,通过显示器自带的ICC Profile是可以知道显示器的Gamma的,这个应该比较准。

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