Apa tujuan dari koreksi gamma di layar saat ini dan bagaimana hubungannya dengan grafis dan fotografi?


15

Saya menjadi agak bingung dengan tujuan koreksi gamma dan hubungan antara gamma dikoreksi dan tidak dikoreksi dalam hal grafis dan fotografi serta manajemen warna secara umum (konversi dari RGB linier ke ruang RGB yang dikoreksi gamma dan kemudian menampilkannya di layar).

Dari banyak sumber, terutama http://www.guillermoluijk.com/article/gamma/index.htm dan pertanyaan # 23026151 di StackOverflow (Apakah saya perlu gamma memperbaiki keluaran warna akhir pada komputer / monitor modern?) , Saya Saya sampai pada kesimpulan bahwa:

Koreksi Gamma awalnya dirancang untuk mengkompensasi respon non-linear monitor CRT untuk sinyal input. CRT tidak dapat memperkuat sinyal input sendiri dan oleh karena itu sinyal output dari PC perlu disesuaikan sehingga menimbulkan (pada hari ini) koreksi gamma 2.2 standar dan ruang warna sRGB.

Layar modern , bagaimanapun, tidak menderita kehilangan sinyal seperti CRT. Mereka juga dapat menunjukkan beberapa non-linearitas tetapi mengingat bahwa sinyal input paling sering dilakukan oleh hanya 8 bit per saluran (256 warna), mereka harus dapat mengkompensasi beberapa non-linearitas dalam reproduksi warna mereka sendiri karena mereka mungkin mampu mereproduksi lebih dari 256 nuansa dalam satu saluran. Ini berarti bahwa koreksi gamma bersama dengan sRGB dan semua ruang warna yang dikoreksi gamma hanyalah warisan dari era CRT dan satu-satunya tujuannya adalah untuk menampilkan sinyal input secara linear.

Ada juga artikel yang mengklaim bahwa koreksi gamma ada di sini untuk mengkompensasi non-linearitas penglihatan manusia(CambridgeInColour.com - Memahami koreksi gamma) yang kira-kira harus sesuai dengan kurva gamma karena kami mampu melihat perbedaan kecil dalam warna yang lebih gelap tetapi tidak melakukannya dengan baik dengan yang lebih terang (kecerahan suatu titik harus tumbuh secara eksponensial untuk itu untuk tampil lebih cerah). Ini bukan bagaimana sensor kamera merekam pemandangan. Data mentah dari sensor diperoleh dalam RGB linier dan dikembangkan menjadi ruang warna RGB yang dikoreksi gamma (bayangan dinaikkan dan lampu gelap). Koreksi gamma dimaksudkan untuk mengkompensasi hilangnya sinyal keluaran, jadi apa yang saya percaya layar modern lakukan adalah mereka hanya mensimulasikan perilaku CRT untuk membatalkan koreksi gamma dan menampilkan adegan seperti ditangkap oleh kamera - secara kasar, pemetaan kamera nuansa 1: 1 ke layar. Baik,

Apakah itu berarti bahwa setiap warna dalam ruang warna RGB apa pun harus memiliki nilai RGB yang persis sama di setiap ruang RGB lainnya termasuk RGB linier (mis. # 010A1F dalam sRGB berarti tepat # 010A1F dalam RGB linier dalam hal penyimpanan dalam file bitmap dengan 8bpc) dan hanya terserah layar dan adaptor grafis bagaimana mereka mengatur transfer warna dan apakah kedua belah pihak harus melakukan perhitungan tambahan untuk mengonversi gambar ke ruang warna tujuan? Dengan kata lain, mengubah ruang warna pada editor grafis sebenarnya tidak ada hubungannya dengan nilai RGB itu sendiri, hanya mencatat ruang warna baru di metadata gambar? Saya percaya ini bukan masalahnya karena manajemen warna akan dianggap tidak berguna di mana adaptor grafis digital / antarmuka layar digunakan - adaptor grafis dapat dengan mudah mengirim data RGB polos terlepas dari ruang warna yang digunakan karena tidak ada penguatan analog (gamma) akan menjadi diterapkan pada nilai-nilai yang bergerak pada skala linier dari 0 hingga 255. Juga keseluruhan profil warna yang berbeda akan sama jika tidak ada kesalahan pembulatan yang diperkenalkan, atau?

Sedikit kebingungan terakhir saya mungkin berasal dari kesalahpahaman konversi profil warna dan tabel level eksposur (yang pertama) dalam artikel http://www.guillermoluijk.com/article/superhdr/index.htm (dapat diterjemahkan menggunakan Penerjemah Google). Apakah saya memahaminya dengan benar bahwa nilai-nilai linier ditransformasikan menggunakan fungsi eksponensial (atau gamma terbalik), mengecilkan rentang nada ke arah bayangan dan dengan demikian menggelapkan gambar? Apakah ini yang terjadi jika kita menyimpan RGB linier dan menampilkannya sebagai gambar yang dikoreksi gamma ke layar komputer?

Saya minta maaf karena mengajukan pertanyaan yang begitu rumit, tetapi terbukti sangat sulit untuk menemukan sumber informasi yang sangat bagus menjelaskan semua ketidakpastian yang muncul. Terima kasih sebelumnya atas jawaban yang dapat membantu memperbaiki kesalahpahaman saya.


4
Anda mungkin ingin mencoba menyingkat pertanyaan ini. Meskipun masih mungkin untuk menjawabnya dari judul saja, saya pikir mengeditnya akan menjadi cara yang baik untuk membantu Anda memahami topik itu sendiri.
JenSCDC

1
Saya mulai mengerjakan jawaban, tidak sedikit karena saya menyadari bahwa saya telah banyak lupa, dan menjawab pertanyaan seseorang adalah cara yang baik untuk mempelajari kembali jawabannya.
JenSCDC

Alasan utamanya adalah kompatibilitas-mundur. Anda ingin dapat menggunakan komputer yang sama dan perangkat lunak yang sama dengan monitor CRT lama dan monitor LCD modern. Perangkat lunak terus melakukan hal yang sama seperti apa yang dilakukannya di masa lalu: ia menciptakan gambar dalam ruang warna sRGB. Ini, tentu saja, termasuk koreksi gamma biasa. Kemudian monitor CRT lama akan menggunakan gambar apa adanya, sedangkan tampilan modern pada dasarnya akan "membatalkan" konversi dari ruang warna linier ke ruang warna sRGB.
Jukka Suomela

Dan bagaimana hubungannya dengan fotografi: mengingat alat yang tepat, itu tidak. Koreksi gamma (dan lebih umum konversi antara berbagai ruang warna) terjadi secara otomatis; pengguna normal seharusnya tidak dapat melihatnya sama sekali. Ini hanya masalah teknis yang harus diperhatikan oleh programmer komputer, tetapi pengguna akhir tidak perlu mengetahuinya sama sekali. (Kecuali, tentu saja, Anda secara eksplisit ingin memasukkan sesuatu seperti nilai warna heksadesimal dalam ruang warna sRGB, dalam hal ini kemungkinan besar Anda tahu apa yang Anda lakukan.)
Jukka Suomela

Jawaban:


10

dari Charles Poynton "Rehabilitasi gamma" :

Kesalahpahaman: Ketidaklinieran monitor CRT adalah cacat yang perlu diperbaiki.

Fakta: Ketidaklinieranan CRT hampir merupakan kebalikan dari sensitivitas cahaya dari penglihatan manusia. Ketidaklinieran menyebabkan respons CRT menjadi seragam secara persepsi. Jauh dari cacat, fitur ini sangat diinginkan.

Kesalahpahaman: Tujuan utama koreksi gamma adalah untuk mengkompensasi nonlinieritas CRT.

Fakta: Tujuan utama koreksi gamma dalam video, grafik desktop, prepress, JPEG, dan MPEG adalah untuk mengkodekan nilai luminansi atau nilai tristimulus (sebanding dengan intensitas) ke dalam domain yang seragam secara seragam, sehingga mengoptimalkan kinerja perseptual dari sejumlah bit yang terbatas. di setiap komponen RGB (atau CMYK).

sisa artikel ini juga sangat mencerahkan :)


Adegan di Nature adalah dalam gamma linier, dan harus disajikan pada layar atau di atas kertas dengan cara yang sama, dengan sedikit kenaikan gamma untuk mengimbangi suar - biasanya gamma 1.1 atau 1.2.
Iliah Borg

1
Tesis PhD Dr. Poynton sekarang online: poynton.ca/PDFs/Poynton-2018-PhD.pdf . Bab 3 dan 4 membahas kurva klasik, bab 8 memperkenalkan OETF "Barten Lightness" yang memiliki bentuk yang sama dengan kurva Dolby PQ (SMPTE-2084). Pada akhir skala, ia berubah dari gamma menjadi kurva log, yang sebenarnya kami harapkan. Seluruh buku ini sangat mencerahkan!
Jeroen van Duyn

7

Perhatikan contoh ini dari Cambridge in Color :

masukkan deskripsi gambar di sini

Dengan menerapkan pengkodean gamma, kami dapat mewakili gambar asli lebih akurat, dengan kedalaman bit yang sama (5, dalam contoh ini).

Ini dicapai dengan menggunakan 32 level dengan cara yang lebih dekat dengan mata manusia. Dengan kata lain, ini adalah bentuk kompresi. JPEG, misalnya, sebenarnya dapat menyimpan sekitar 11 perhentian rentang dinamis walaupun hanya menggunakan 8 bit per saluran.

Dan seperti bentuk kompresi lainnya, tidak masalah jika Anda tidak peduli dengan ukuran file (dan kecepatan yang lebih rendah untuk membaca atau menulis file yang lebih besar). Anda bisa, secara teori, menggunakan format seperti JPEG yang menggunakan gamma linier, jika Anda mau mengalokasikan 11 bit untuk setiap saluran daripada 8.

Jadi, untuk meringkas, gamma hanyalah suatu bentuk kompresi: ia mengurangi ukuran file yang diperlukan untuk menyimpan sejumlah informasi seperti yang dirasakan mata. Atau, itu memungkinkan Anda menyimpan gradasi yang lebih halus di kedalaman bit yang sama.


7

Saya adalah mantan insinyur penyiaran, dan saat ini saya bekerja di film dan televisi sebagai editor dan penyelia VFX.

Banyak pernyataan di sini salah. Gamma di jalur sinyal adalah manfaat yang diinginkan , dan pilihan desain oleh insinyur video awal untuk mengurangi kebisingan yang dirasakan dalam transmisi.

Semua tabung vakum, termasuk CRT, menunjukkan berbagai non-linearitas (lihat hukum Langmuir-Anak) CRT dapat bervariasi dari "gamma" 1,5 hingga lebih dari 3,5 (ketika digerakkan oleh sinyal tegangan) tergantung pada berbagai perbedaan desain. Nonlinier kurang dari masalah dengan monokrom, tetapi menjadi lebih kritis dengan warna sehingga NTSC menentukan gamma sinyal 1 / 2.2. Desain CRT dan sirkuit pendukung menyesuaikan gamma sebenarnya dari hukum Langmuir-Child (umumnya dipahami sebagai 1,5, tetapi biasanya lebih tinggi dengan CRT karena sejumlah faktor) ke tingkat yang sejalan dengan persepsi manusia "gamma" ~ 2,5. Untuk NTSC, pesawat televisi diasumsikan memiliki target gamma ~ 2.4, ** sementara PAL mengindikasikan ~ 2.8

Semakin tinggi gamma dalam standar sinyal siaran analog lama secara khusus untuk mengurangi noise yang dirasakan, berdasarkan persepsi manusia yang non-linear. Dalam kasus penggunaan ini, mengambil keuntungan dari non-linearitas untuk menyembunyikan noise dengan efek "kompanding" dari gamma yang menyandikan sinyal. Ini cukup akademis.

Ada beberapa cara bahwa desain CRT TV & Monitor dapat diubah untuk mencapai linieritas sebagai lawan dari kurva tipe gamma, tetapi kurva gamma dalam siaran analog mengurangi noise yang terlihat sebesar 30 dB. Gamma diinginkan maka SEBAGAIMANA SEKARANG .

Gamma diperlukan bahkan jika monitor LCD dapat digunakan secara linier (gamma 1.0). Klaim di sini bahwa gamma tidak lagi diperlukan adalah omong kosong, dan gagal memahami tujuan saat ini menerapkan kurva pra-penekanan.

Gamma yang memungkinkan sRGB (atau Rec709) terlihat "bagus" meskipun kedalaman bit hanya 8 bit per saluran. Berikut ini sebuah contoh:

Ini adalah gambar dalam sRGB, 8 bit, dengan gamma pra-penekanan (yaitu gambar web normal). normal

Berikut adalah bagaimana gambar itu akan terlihat tanpa manfaat gamma (yaitu jika itu adalah nilai linier dan tampilan linier, tidak ada gamma pra-penekanan). buruk

Gamma menyediakan LEBIH BITS di area yang lebih gelap untuk gradien yang lebih halus dan kebisingan yang lebih rendah.

Jika Anda ingin benar-benar linier, seluruh jalur sinyal Anda memerlukan setidaknya 12 bit per saluran. 8 bpc TIDAK CUKUP. Pengkodean dengan kurva dan dekode pada tampilan memungkinkan penggunaan potongan data yang lebih kecil dari satu byte per saluran warna.

Dalam film, kami menggunakan linier sebagai ruang kerja , tetapi ketika bekerja dengan linier, kami berada dalam 32 bit per kanal floating point . Ketika kami bertukar file gambar linear, kami menggunakan EXR Half, yang merupakan 16 bit per channel float. (Dan jika kita menggunakan file DPX 10 bit, data gambar dikodekan menggunakan kurva LOG).

TAPI

Monitor komputer yang kami gunakan masih 8 atau 10 bit UNTUK DISPLAY, jadi semua gambar linier masih harus disesuaikan gamma sebelum dikirim ke monitor. Mengapa?

Sebagian besar monitor "baik" hanya 8 bit per chan, dan banyak yang hanya "6 bit internal" yang berarti mereka mengambil gambar 8 bit per chan dan ditampilkan sebagai 6 bit per saluran. Bagaimana mereka bisa membuat gambar yang dapat diterima?

GAMMA!

10 bit per monitor saluran jarang dan mahal (seperti NEX PA271W saya). NEC saya dapat mengambil sinyal 10 bit, dan menggunakan LUT 14 bit internal untuk pembuatan profil. Tetapi 10 bit masih belum cukup untuk linier!

Gamma atau beberapa bentuk preemph / kurva deemph yang diperlukan bahkan untuk 10 bit. 12 bit adalah batas minimum untuk tampilan linier yang wajar, dan itupun tidak dapat diterima untuk industri film.

Kami menggunakan proyektor 12 bit untuk DCDM (Digital Cinema) dan coba tebak? DCDM tidak hanya menggunakan CIE X'Y´Z´, kami juga menggunakan gamma proyektor 2.6 !!!

DCI dibuat untuk teater dan merupakan sistem ramah lingkungan tertutup, tanpa bergantung pada teknologi lama seperti CRT. Jika ada beberapa "keuntungan" untuk menggunakan ruang linear (gamma 1.0), itu akan digunakan, tetapi ternyata tidak.

Linear TIDAK digunakan dalam sinema digital karena ADVANTAGE menggunakan kurva gamma .

Jadi, tolong berhenti mengatakan kami hanya menggunakan gamma untuk alasan warisan, karena itu salah.

Silakan baca Poynton tentang masalah ini , karena dia mengklarifikasi masalah ini dengan cara yang mudah dimengerti.

Terima kasih telah membaca.

Catatan Kaki: ** Sementara NTSC menentukan gamma sinyal 1 / 2.2, TV diharapkan memiliki gamma 2,4 untuk penguatan gamma sistem. Sangat berguna untuk menunjukkan bahwa Rec709 (HDTV) dan sRGB identik kecuali untuk kurva transfer. Dan yang menarik, Rec709 (via BT1886) menetapkan "gamma tampilan fisik" sebesar 2,4 (yaitu gamma monitor itu sendiri) dan monitor sRGB biasanya diatur pada 2,4 atau lebih tinggi (survei menunjukkan sebagian besar pengguna mengaturnya 2,5 dan lebih tinggi). Tetapi gamma SIGNAL berbeda, kira-kira. 1 / 2.2 untuk sRGB dan sekitar 1 / 2.0 untuk Rec709. dalam kedua kasus, ada sistem gamma gain yang disengaja berdasarkan lingkungan menonton yang diharapkan.


Saya selalu bertanya-tanya mengapa industri audio tidak menggunakan pendekatan yang sama tetapi malah melempar 16+ bit per sampel ...
Zeus

Hai @ Zeus, ada beberapa alasan (jika Anda mengajukan ini sebagai pertanyaan, saya dapat memberikan jawaban yang lebih mendalam). Pada dasarnya, bahkan pada 16 atau 24 bit, stream audio adalah bandwidth yang jauh lebih rendah daripada video (secara umum), dan lebih mudah untuk ditangani secara komputasi. Namun demikian, audio TIDAK menggunakan jenis pra-penekanan dan de-penekanan ini dalam banyak kasus (khususnya bit rate rendah). Dan pada kenyataannya pendengaran juga non-linear (seperti halnya semua persepsi) tetapi audio 8 bit adalah "semacam" seperti 4 bit per saluran video. Ingat bahwa video 8 bit per chan menggunakan total 24 bit per piksel, jadi perbandingannya dengan audio 16 bit adalah apel / jeruk.
Myndex

Terima kasih @Myndex, sayangnya ini di luar topik di sini sebagai pertanyaan. Saya hanya ingin tahu mengapa penekanan sebelumnya tidak digunakan untuk audio sejak awal, mengingat bahwa itu wajar untuk mendengar dan untuk penglihatan. By the way, maksud saya 16 bit per saluran, tentu saja (seperti pada CD); audio linear 8-bit (yang secara formal ada) bisa dibilang lebih mengerikan daripada video linear 8-bit dari contoh Anda (yang bahkan tidak ada sebagai standar). Saya mengerti pengorbanannya lebih rendah, tetapi manfaatnya tinggi: kehilangan setengah dari resolusi setiap 3 dB terasa gila ...
Zeus

Saya pikir ada situs terkait pertukaran tumpukan yang akan menyambut pertanyaan audio. Apapun: Setiap bit dalam audio 16 bit sama dengan 6 dB (tegangan), jadi ada rentang dinamis total 96 dB. 6dB (tegangan) adalah "dua kali" (atau setengah) sama kerasnya dalam tegangan, TETAPI manusia cenderung menganggap 10 dB sebagai jumlah "setengah keras" literal. Pre / De emph telah digunakan dalam audio sejak awal. Rekaman memiliki kurva RIAA, pita magnetik menggunakan kurva NAB, dll. Apa maksud Anda kehilangan setengah resolusi setiap 3 dB ???
Myndex

Dalam pengkodean digital linier, setengah dari tegangan adalah setengah dari rentang digital (menurut definisi), yaitu kehilangan 1 bit resolusi. Ini banyak untuk sesuatu yang dianggap 'sedikit lebih lembut' (-6dB, itulah angka yang saya maksudkan, bukan 3). Jika kita ingin menangkap setidaknya ~ 35dB yang diperlukan (untuk pidato atau orkestra), itu sudah kehilangan 6 bit untuk suara paling lembut (dan bahkan kemudian, jika dinormalisasi dengan benar). Saya menyadari penekanan 'analog' (yang sedikit berbeda dan bergantung pada frekuensi), tetapi tidak pernah mendengar yang digunakan untuk digital, maka pertanyaan saya ...
Zeus

3

Ada banyak artikel membingungkan tentang koreksi gamma dengan banyak referensi samar untuk gamma dan visi manusia. Alasan gamma adalah historis dan hasil dari kurva respons monitor tipe CRT lama (tidak ada hubungannya dengan penglihatan manusia). Dengan layar datar modern tidak ada alasan logis untuk pengkodean gamma dan koreksi selanjutnya, tetapi telah menjadi standar industri.

The kebetulan hubungan yang sama antara kurva gamma dan kurva respon penglihatan manusia tidak menghasilkan beberapa keuntungan dalam membantu memotong bawah pada ukuran file sebagai kedalaman bit dari gambar dapat dikurangi tanpa mempengaruhi persepsi kualitas gambar.


1

OP hampir semuanya benar, kecuali bahwa gamma membuat nada gelap lebih cerah, bukan redup. Ini ada hanya di file, bukan di mata. Data selalu diterjemahkan kembali ke linier asli SEBELUM mata melihatnya. Perbedaan apa pun dalam mata yang melihat pemandangan asli, dan melihat data yang diterjemahkan yang didekodekan, hanyalah kesalahan reproduksi yang tidak diinginkan.

Gamma dilakukan hanya untuk memperbaiki kerugian parah dari monitor CRT. CRT adalah nonlinier, ini menunjukkan nada cerah, tetapi kehilangan nada lebih gelap. Jadi gamma membuat nada gelap terlalu terang, untuk kemudian mudah-mudahan muncul normal lagi (linier) setelah kerugian CRT. Namun, monitor LCD bersifat linier, jadi tidak perlu gamma lagi, tetapi untuk menjaga kompatibilitas dengan semua gambar RGB lama di dunia, semua standar masih termasuk gamma yang sama. Mudah bagi monitor LCD untuk memecahkan kode dan membuangnya. Dan data masih bekerja di CRT.

Gamma dalam TIDAK CARA tentang mata manusia .. selain kita ingin melihat data asli linier yang dikoreksi. Mata memang memiliki respons terbalik yang serupa, yang murni kebetulan, tetapi mata manusia TIDAK PERNAH melihat data gamma. Itu selalu pertama kali diterjemahkan (oleh kerugian CRT, atau chip LCD), dan mata manusia hanya melihat data linier lagi (mudah-mudahan). Sama seperti ketika melihat adegan aslinya, tidak ada gamma yang diperlukan di adegan aslinya juga. Mata tidak membutuhkan bantuan. Pergi ke luar dan lihat pohon. Tidak ada gamma di sana. Apakah kita benar-benar membayangkan mata kita tidak dapat melihat pohon itu dengan baik? :) Jangan pikirkan itu sedikit lagi. Otak menerjemahkan respons mata, dan CRT atau LCD menerjemahkan pengkodean data. Mereka yang mengklaim gamma tentang mata tidak tahu, mereka hanya mengulangi hal-hal yang salah yang mereka dengar. Tidak sulit untuk mendengarnya, tetapi sangat salah. Orang-orang ini harus menjelaskan kapan dan bagaimana mata manusia dapat melihat gamma yang mereka bayangkan diperlukan. Tidak bisa, tidak punya peluang.

Gamma bukan tentang 8 bit .. Data dikodekan, lalu didekodekan, dan semoga identik, sehingga kita dapat melihat reproduksi akurat dari adegan linear asli. Gamma dilakukan kembali di TV NTSC awal (1940), sebelum ada bit, tapi kami memang memiliki CRT. :) Gamma hanya tentang kerugian CRT. Murni dan sederhana. Dan kembali pada hari CRT, gamma sangat diperlukan.

Data RGB dinormalisasi (menjadi nilai persentase 0,1) sebelum menambahkan gamma, biasanya dengan eksponen 1 / 2.2 (kira-kira root kuadrat). 18% adalah (0.18 ^ 1 / 2.2) = 0.46, atau 46% pada histogram, atau 117 pada skala 0..255. (Gambar orang 18% harus 50% juga. :) 18% adalah 18%, tetapi kami melihat hampir 50%, hanya karena data histogram dikodekan oleh gamma.) Tetapi perhatikan bahwa 0 untuk eksponen masih 0, dan 1 untuk eksponen apa pun masih 1, sehingga tidak ada peningkatan rentang dinamis. Dan tidak ada kliping karena gamma, titik akhir tidak bisa bergerak. Dan tentu saja, karena datanya di-decode sebelum ada yang melihatnya. Semuanya (encode, lalu decode) hanyalah sebuah no-op. Semoga tidak ada perubahan pada mata. Tetapi dalam file, data yang dinormalisasi (yang merupakan FRAKSI) ke eksponen menjadi angka yang lebih besar, lebih cerah, kecuali tidak ada mata yang bisa melihatnya di sana.

Gamma HANYA dilakukan untuk memperbaiki respons monitor CRT.


1

Saya percaya mata kita memiliki kurva respons ini, tetapi respons ini terhadap perubahan tiba-tiba dalam jumlah cahaya, terutama jika itu menjadi lebih tinggi tetapi pada saat yang sama otak menerjemahkan respons itu dengan mempersempit iris kita untuk mempertahankan yang sama (persepsi linear) yang kita miliki dalam kondisi tampilan yang stabil hingga transisi ke kondisi tampilan baru terjadi dengan lancar.

Koreksi gamma pada dasarnya berasal dari non-linearitas pistol elektron CRT yang membutuhkan lebih banyak Pengkodean (yaitu, 0,45 gamma diterapkan) untuk mengirim output seragam (output linear) karena karakteristik pistol elektron CRT membuat sinyal seolah-olah itu diterjemahkan (yaitu 2,2 gamma kurva diterapkan). Dalam hari-hari CRT mereka meng-encode semua data digital untuk menjaga keseragaman tampilan dan pertukaran data di internet sehingga format file gambar terutama dikodekan dengan Kurva Gamma dari sRGB yang sangat mirip dengan Kurva Gamma .45455) dan yang Membatalkan Masalah Pistol CRT. .

Sekarang setelah semua data di internet dikodekan dan karena itu perilaku linear teknologi LCD (yaitu sinyal input = nilai output) mereka menemukan bahwa sudah terlambat untuk mendekode semua data Digital lagi setelah menjadi standar sehingga mereka datang dengan solusi logis! dan untuk meniru cacat CRT lagi dan mereka menghasilkan LCD dengan chip yang memecahkan kode sinyal (yaitu menerapkan kurva 2,2 gamma) hanya sebagai Sistem warisan :) jika tidak mereka harus memecahkan kode semua data di internet.

Jadi, jangan terjebak dalam kebingungan mata non-linearitas ini, Anda akan memiliki lingkaran pemikiran tanpa akhir.

Dan inilah hubungannya dengan Gamma And Our Eyes

Data citra linier yang dihasilkan oleh sensor kamera File RAW yang secara default memiliki gamma = 1,00 (sifat sensor kamera) yaitu (tidak ada decoding atau penyandian = tidak ada koreksi) ketika file Raw "ditampilkan" pada monitor menjadi gelap "hanya dilihat gelap" dan ada 10 & 12 bit per saluran adalah file besar tetapi sayangnya kami tidak mendapatkan manfaat kedalaman ini sama sekali karena mata kami tidak sensitif terhadap nilai terang sebanyak terlalu sensitif terhadap nilai gelap dan dapat membedakan setiap perubahan halus dalam kegelapan (dan saya akan dijelaskan di bawah).

Karena gambar "dilihat gelap" karena sifat Monitor tingkat kecerahan yang terbuang pada nilai-nilai cerah lebih dari nilai tengah dan gelap (karena monitor gamma. Melihat nada tengah ditarik ke bawah "sehingga kita akan mendapat manfaat lebih banyak jika gelap nilai-nilai memiliki peluang yang sama.

Jadi mereka menemukan bahwa menerapkan koreksi Gamma (ex dengan menyandikan data mentah ke beberapa format seperti JPEG dengan .45455 gamma sRGB) dengan keberuntungan mengubahnya menjadi 8 bit per saluran yang berarti ukuran file yang lebih rendah di samping tampilan yang tepat atau tampilan nilai-nilai kecerahan adalah (yang dengan memiliki .45455 gamma dibakar ke piksel) dan memiliki nada gelap dan pertengahan lagi) sangat konsisten dengan sifat mata.

Penjelasan saya adalah karena sel-sel Rod di mata kita memiliki kemampuan penglihatan malam dan sifat yang terlalu sensitif untuk membedakan nilai-nilai gelap >> kita memiliki sekitar 120 juta sel Rod hanya 6 atau juta untuk sel-sel Kerucut yang sensitif terhadap warna monokromatik dan panjang gelombang

Saya pikir itu bukan Kurva Respons Mata yang bertanggung jawab untuk itu dan jangan mencoba menghubungkan antara Eye's Gamma dan Monitor Gamma dengan cara lain dan Tolong Koreksi saya jika saya Salah :). Saya telah berjuang dalam memahami Masalah Gamma sehingga semua yang saya miliki tentang hal itu.

Ini salah satu referensi terbaik yang mengambil alasan dan solusi gamma

http://www.w3.org/TR/PNG-GammaAppendix.html


0

Inilah draf pertama jawaban saya - saya akan menjelaskan lebih rinci jika waktu memungkinkan, tetapi saya ingin memberi OP semacam jawaban. Komentar lebih dari diterima.

Hal-hal tentang CRT memang tidak berlaku lagi. Tetapi ada alasan praktis yang sangat bagus untuk terus menggunakan gambar yang disandikan gamma. Menggunakan pengkodean gamma membuat pengeditan seperti kurva terlihat "normal" karena mata tidak merespons secara linear untuk mencari cahaya pada penciptaan ruang LAB untuk lebih lanjut tentang ini.

Sebagai contoh, lihat screenshot ini:masukkan deskripsi gambar di sini

Gambar kiri adalah asli, gambar tengah salinan di gamma 2.2, dan gambar kanan salinan di gamma 1.0. Kurva yang diterapkan pada masing-masing salinan dapat dilihat. Mengingat bentuk kurva, apakah versi 2.2 atau 1.0 terlihat seperti apa yang Anda harapkan?


0

Sebenarnya gamma tidak diperlukan akhir-akhir ini, terutama ketika bekerja dalam representasi bit gambar yang tinggi. Namun itu berarti perangkat lunak lengkap menulis ulang dalam banyak kasus terlalu banyak - atau transisi jauh dari mulus (katakanlah, kurva akrab mengubah bentuk sepenuhnya, seperti yang disebutkan oleh Mr. Blankertz).


-1

Monitor LCD "linier", dan tidak memerlukan gamma saat ini, tetapi monitor CRT bersifat nonlinier, dan masih tetap demikian. Dan semua arsip dunia dari gambar yang ada memiliki gamma untuk CRT, jadi jauh lebih mudah untuk terus menambahkan gamma daripada mengubah semua perangkat lunak, dan menghapus semua gambar yang ada.

Mata manusia sama sekali tidak ada gunanya untuk gamma. Mata melihat adegan asli baik-baik saja tanpa gamma. Gamma HANYA untuk memperbaiki kerugian yang diperkirakan dari monitor CRT (jadi kami memang melihat reproduksi adegan aslinya). Monitor LED tahu untuk hanya memecahkan kode gamma dan membuangnya, bukan masalah besar (karena mata manusia mengharapkan untuk melihat reproduksi setia dari data adegan asli tanpa gamma, reproduksi harus terlihat sama). Akan menjadi hal yang buruk untuk melihatnya sebagai data gamma. Untungnya, mata manusia tidak memiliki kesempatan untuk melihat data gamma. Situs-situs yang memberi tahu kami bahwa mata membutuhkan gamma, hanya saja tidak tahu nuthin tentang gamma.

Namun histogram kami dikodekan oleh gamma, karena data dikodekan (untuk alasan di atas), sampai sebelum ditunjukkan kepada mata manusia. Titik tengah dari data yang disandikan kami Bukan 50%, tetapi sekitar 73% dalam data gamma (penyesuaian kamera seperti white balance dan kontras menggesernya sedikit lebih). Jika Anda menurunkan gambar secara tepat satu langkah, 255 titik bergeser menjadi sekitar 3/4 skala, dan TIDAK menjadi skala 50%. Kartu abu-abu 18% adalah 18% dalam data liner, tetapi sekitar 46% dalam data gamma. Orang-orang salah mengira bahwa itu harus 50% entah bagaimana bahkan mungkin berpikir untuk mengkalibrasi pengukur cahaya mereka ke sana. :) Tapi mata tidak pernah melihat data gamma, selalu diterjemahkan terlebih dahulu, dengan satu atau lain cara. Mata semoga selalu melihat reproduksi yang setia dari adegan aslinya.

Tapi FWIW, printer memang membutuhkan sebagian besar perubahan gamma juga. Tidak bernilai 2,2, tetapi tidak terlalu jauh dari itu (karena dot gain, dll). Apple mengamati standar dunia 2.2 sekarang, tetapi kita semua tahu komputer Mac awal digunakan untuk menggunakan gamma 1.8. Ini BUKAN untuk monitor, mereka menggunakan monitor yang sama dengan yang digunakan Windows (monitor dapat dipertukarkan). Tetapi Apple dulu menjual printer laser saat itu, dan gamma 1.8 adalah untuk printer mereka. Kemudian perangkat keras video Mac menambahkan sedikit lebih banyak untuk membawanya ke 2.2 bahwa CRT dibutuhkan. Saat ini, printer harus menurunkan sedikit dari 2,2 data yang mereka terima, tetapi mereka masih membutuhkannya.

Saat ini, standarnya adalah gamma 2.2, sehingga semua data RGB yang ada di dunia masih kompatibel.


1
LED adalah jenis lampu latar. Alasan utama untuk koreksi gamma adalah TIDAK mengoptimalkan CRT bahkan jika pernah.
Euri Pinhollow
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.