Pris Kvantitet

Vad är Gamma?

BenQ Color Technology Lab
2019/09/06

Definitionen av gamma

Gamma kan beskrivas som hur mjukt svart övergång till vitt på en digital bildskärm. Det förknippas ofta med ett tal som 2,2 eller 2,4, och detta tal representerar kurvans form från svart till vitt eller från vitt till svart. Några typiska gammakurvor visas i figur 1, och ekvationen för att erhålla gammavärdet visas i ekvation 1.

Figur 1: Olika gammavärden och respektive kurvor

 

Ekvation 1:  Gammakurvans värde

 

Varför är gamma 2,2 en standard?

Många av er kanske undrar varför en standardgammakurva definieras som ett gamma på 2,2. Den huvudsakliga orsaken till att det råder ett exponentiellt förhållande mellan den utgående ljusstyrkan och ingångsspänningen eller det digitala värdet, är att det visuella systemet inte fungerar linjärt. Låt oss titta på figur 2. I den nedre raden representerar linjär intensitet intensitetsökningen från svart till vitt på ett linjärt sätt. På den översta raden representerar visuell kodning intensitetsökningen från svart till vitt på ett exponentiellt sätt. Observera att det mellan 0,0 och 0,1 finns ett stort visuellt glapp i linjär intensitet, medan det är mycket mindre framträdande mellan 0,0 och 0,1 vid visuell kodning. Och från 0,9 till 1,0 är skillnaden inte synlig med linjär intensitet, medan den är synlig i visuell kodning. Om man tittar på de övergripande grå nyanserna i den visuella kodningsraden, så är de upplevda skillnaderna mellan varje grått segment nästan identiska. Detta fenomen upptäcktes också i Ebner och Fairchilds studie från 1998, där de använde en exponent på 0,43 för att omvandla linjär intensitet till ljusstyrka för neutrala för att ge en optimal perceptionsbaserad kodning av grå nyanser. Och exponenten på 0,43 är cirka 2,33 och är ganska nära gamma 2,2. Därför har gammavärdet på 2,2 blivit den gyllene standarden på digitala skärmar för korrekt kalibrering.

Figur 2: Visuella skillnader i visuell kodning och linjär intensitet

 

Gammakurva och visuell perception

Så hur påverkar gammakurvan bildens kvalitet eller intryck? Gamma 2.2 ger en balanserad eller ”neutral” ton mellan ljusa områden och skuggor, och du kan enkelt urskilja de grå nyanserna däremellan. Gamma 1,0 är en intressant kurva att titta på. Detta är ett 45-graders rakt linjärt förhållande mellan ingångssignal och utgående ljusstyrka. Detta är också ett ”bypass-scenario” där ingen bearbetning görs i skärmen. Det gör att man ser en väldigt ljusstark och ”platt” bild nästan helt utan kontrast, såsom i figur 3.

Figur 3: Bilder av gamma 1,0 (till vänster) jämfört med gamma 2,2 (till höger)

 

Gamma 1,8 var väldigt populärt på grund av Mac OS. Kurvan gamma 1,8 ger något ljusare bilder än gamma 2,2, vilket ibland är att föredra. Men sedan Mac OS X 10.6 har gamma 2,2 blivit standardgammakurvan även för Mac OS. Ett exempel på gamma 1,8 jämfört med gamma 2,2 visas i figur 4.

Figur 4Bilder av gamma 1,8 (till vänster) jämfört med gamma 2,2 (till höger)

 

 

Gamma 2,4 används i stor utsträckning inom film- och TV-branschen på grund av standarden Rec. 709. Den något förstärkta kontrasten tar fram mättnaden i färger och stimulerar tittarens perception och preferenser. Bildens totala ljusstyrka kan dock behöva sänkas. Ett exempel på gamma 2,4 jämfört med gamma 2,2 visas i figur 5.

Figur 5: Bilder av gamma 2,4 (till vänster) jämfört med gamma 2,2 (till höger)

 

 

Gamma 2,6 har börjat växa i popularitet på grund av den senaste DCI-P3-standarden. DCI-P3 stöds av många nyare digitala biografer. Med en gamma 2,6-kurva ser bilderna definitivt mörkare men väldigt mättade ut Och eftersom detta är effekten som krävs av regissörerna, behöver DCI-P3 en gamma 2,6-kurva. Ett exempel på gamma 2,6 jämfört med gamma 2,2 visas i figur 6.

Figur 6: Bilder av gamma 2,6 (till vänster) jämfört med gamma 2,2 (till höger)

 

 

Men vad händer om en gammakurva inte är jämn? Om en gammakurva inte är jämn, innebär det att övergången från svart till vitt inte strängt taget inte sker stegvis, såsom visas i figur 7. De visuella skillnaderna i gråskala ser inte synbarligen annorlunda ut, och även med färgsättning (inte neutralt grå). När detta fenomen gäller för en i gråskala, kommer bilden att förlora detaljer och resultera i en bild som ser annorlunda ut än den ska.

Figur 7: En gammakurva som inte är jämn kan resultera i artefakter i perceptuell gråskala och RGB-ramper (till vänster). Inga artefakter förekommer i perceptuell gråskala eller RGB-ramper när gammakurvan är jämn (till höger).

 

Hur justerar man gamma?

Figur 8: Välj önskat gamma via bildskärmens OSD

Figur 9: Välj önskat gamma med 


BenQ-programmet Palette Master Element

Hur justerar vi gammakurvan, nu som har en grundläggande uppfattning om hur gammakurvor påverkar bildkvaliteten och hur viktigt det är att ha en bra gammakurva? Vanligtvis finns det två sätt att göra det på. Det första sättet är okomplicerat – du letar bara efter OSD:n på bildskärmen. På professionella färghanteringsbildskärmar, som bildskärmar från BenQs SW-serie eller PD-serie, finns det vanligtvis ett ”Anpassat läge” i alternativet ”Färgläge”. I ”Anpassat läge” kan du välja olika inställningar som färgskala eller gammakurva. Under alternativet ”Gamma” kan du välja fabrikskalibrerade gammakurvor, från 1,6 till 2,6 med steg på 0,2.

Ett annat sätt att justera gammakurvan på bildskärmar från SW-serien är att använda BenQs egenutvecklade kalibreringsprogram, Palette Master Element. När du ansluter till en extern kalibrator, t.ex. X-rite i1 Display Pro, i1 Pro 2 eller Datacolor Spyder 5, kan du helt enkelt välja den gammakurva du vill ha i Avancerat läge. Genom att följa anvisningarna på skärmen kan du, efter att ha slutfört kalibreringen, vara säker på att din gammakurva är klar att användas vid kalibrering 1, 2 eller 3. Svårare än så är det inte. Detta är den föredragna metoden för att justera din gammakurva om du har en bildskärm från vår SW-serie.

Sammanfattning

Vi har pratat om definitionen av gammakurvan i de första styckena i denna artikel, och dess viktiga länk till visuell respons. Vi har också tittat på hur gammakurvan kan påverka bildkvaliteten och perceptionen, samt några typiska gammavärden och deras användningsområen. Slutligen har vi lärt oss vikten av att upprätthålla en jämn gammakurva och hur man väljer olika gammakurvor på BenQs SW/PD-bildskärmar. Med programvaran Palette Master Element och en extern kalibrator kan du även kalibrera din gammakurva på SW-bildskärmar.

Var den här artikeln hjälpsam?

Ja Nej

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Håll dig uppdaterad på våra produktlanseringar, kommande nyheter och exklusiva förmåner.

Prenumerera
TOP