主题:到底伽马是什么?
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资深泡菜
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调屏幕,经常会遇到一个参数伽马。百度一下,这个伽马说法众多,有些还相互矛盾,请教一下高人

百度原文1:
    人眼也是非线性的“设备”,你提高2倍的亮度,人眼根本不领情,觉得只亮了一点点,你要提高到8倍亮度,人眼就觉得“这应该比原来亮2倍了”(如果电灯是活的,它非吐血不可)。正因为人眼这种特性,人眼可以同时看清亮度差别很大的物体,比如我们逆着阳光,可以看清天上的云朵和树干上的纹理;在黑暗的房间里,我们可以同时看清蜡烛的火焰和角落里的拖鞋;这些物体(云朵和树干、蜡烛和拖鞋)的亮度差非常巨大,而我们人眼并不会觉得它们亮度差很远,只会觉得“就暗了一点嘛”或者“就亮了一点嘛”,而实际却暗了很多或亮了很多,这就是“非线性系统”的本事。
(人眼视觉对亮度反映的非线性)
百度原文2:
    显示器伽马在不同的上下文环境中,有不同的含义,一个意思是指显示器的输出图像对输入信号的失真,另一个意思是指这种失真的具体数值。由于显示器伽马和文件伽马是固定不变的,伽马校正过程是校正计算机的系统伽马!,使得显示器伽马、系统伽马、文件伽马三个变换的叠加为1.0,从而使最终显示器的图像和原始场景一样,不存在失真。
(人眼视觉对亮度反映的线性,是机器非线性,要进行反向纠正)

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泡菜
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萧风萧风 发表于 2017-12-21 20:20
谢谢!
不过有个疑问,自然界的亮度分布并没有加上伽马啊,看上去是那么的正常。显示器如果线性地显示自然,不就和自然那样了吗?为啥反而不自然了呢?

显示器预算有限,它只能控制256个色阶。
同时人眼更偏重物理光线的暗部,如果将256个色阶平均分配给0%~100%光线的强弱,那么暗部精度就会缺失得很严重。
比如,反射18%让我们感到中性灰,而若是显示器将256个色阶按光线强度均匀分配的话,感知到的暗部到中性灰之间岂不是只有18%*256=46个色阶?

这时候显卡直接输出信号也不是不可以,色阶强度之间的比例完全正确,只是会有严重的断层。
(如图)
因此显示器重新调整了这个分配,让暗部的控制更加精细。同样256级,让物理暗部能获得更多的色阶,物理亮部获得更少的色阶。
(这个过程是由电压决定的,比如原本1个色阶对应1V电压,现在在暗部1个色阶对应0.1V电压)

电脑是直接把色阶值输出给显示器的,如果显卡继续按照线性输出,就会产生过暗的问题,比如显卡想输出18%的物理亮度,却输出46这个色阶这个值,那么转化出来的亮度却可能是3%,这显然是不对的!所以系统需要把物理亮度和色阶之间的关系进行补偿性的重分配,把18%的亮度映射为色阶128而不是46,这就是gamma校正。

色阶重分配之后显示器的暗部有更多色阶,输出的图片也不得不要同样的分配才能对应;在拍摄时,相机同样也要把色阶更多地分配给物理暗部才能与显示器匹配(仅限JPG)。

图片当然不会存储物理亮度,它存储的都是转换过的色阶(仅限JPG)。在拍摄图片时相机也是有灰阶预算的,它知道最终的输出精度是集中在暗部的,那么它在记录物理亮度时自然也是更集中地分配在暗部,因此最终记录的结果是物理亮度经过Gamma校正后的结果。并且会生成色彩配置文件,告诉系统自己这个值是用什么gamma校正得来的。比如2.2,那么就是将物理亮度开了2.2次方之后得来的。而系统在输出图片时如果读取了这个配置,便按照读取的值和显示器配置之间的差距校准到显示器适口的gamma上,然后输出给显示器。
Photoshop和windows中的色彩空间,便是存储显示器所适配的色彩配置文件。并且photoshop接管色彩配置时,windows的色彩配置就不会生效。

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资深泡菜
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综合老根儿和波粒二象的意见,可否得到这样的结论:
眼睛的视觉是随着最大亮度和对比度来解释看到的景物视觉的。通俗讲:显示的图像和其自然状态下看到样子,并不一定需要相同的亮度和对比度。自然状态下,亮度很高,对比是线性的,眼睛觉得合理,变成图像显示在屏上,虽然亮度没那么高,人眼会自动用非线性去解释图像,也可以看清暗部的细节,得到相似的心理感受?
如果这个结论成立,则伽马就好理解了。
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当年调试某发光器件时,接触过伽玛校正。

驱动它发光,需要一个固定额定的电流,要调节它的亮度怎么调呢,就控制卡它在一定时间内的亮和灭的比例。

比如1ms之内,亮0.5ms暗0.5ms,那么亮度就相当于是原来的50%。

用这个原理,可以把0-255级亮度都做出来,再分为红绿蓝三色,就可以组成24位真彩色。和电脑中的图像相对应。

但是问题来了,用这个原理显示出来的图像,极其难看。灰蒙蒙的,而且颜色都很淡。

用示波器量波形,每一级灰度都是准确的,比如我要1级灰度,它就是全亮的1/255,但是人眼看上去不觉得是,人眼看上去它亮得多。

于是加上伽玛校正,把每个亮度值采用伽玛校正函数运算后再输出,人眼看上去就变得不灰蒙蒙了,加大伽玛值,还会让颜色变得更艳丽,但是暗部也会损失更多的细节。

伽玛校正是一个运算,输入x,输出y。当伽玛值为1时,输入和输出相等。

当不是1时,比如是2.0, 那么输入10返回8.5(仅仅举例,并未做真正的运算),输入15返回11.2
是2.4时,输入10返回8.3,输入15返回10.6。 有点类似于加大对比度。

如果把输入输出作为横竖坐标,那么算出来的值可以组成一个曲线。
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老根儿 发表于 2017-12-24 12:24
一般来说:
伽马值越大,图像就越暗;此时暗部的细节少,亮部的细节多。
伽马值越小,图像就越亮;此时亮部的细节少,暗部的细节多。
能不能将这些细节都纳入到一张片子里呢?
《修色圣典(第5版)》的作者说能,详见该书第15章【错误配置文件的艺术】。
我按照作者的方法试了试。虽说有一定效果,但整起来很麻烦,需要整出三套不同伽马值的片子合成,太折腾人了。个人感觉有点不值,投入与产出不成比例嘛。
有没有比较值的办法呢?
作者在《修色圣典 PPW流程》里,给我们展示了另一种办法,就是调用【曝光度】调整层,调整灰度系数。然后再给该层加蒙版,在蒙版上调用【应用图像】以及【曲线】工具,以保护原片中的细节。
这个办法我也试了试,感觉还行,不算太折腾,就它了。
另外,还有一点需要说明:这个办法是“加法”,即加细节。对于始终坚信“摄影是减法”的人不适用,如果也这么整就整反了,那可就得不偿失亏大了。

谢谢分享!
兄台说的是调图,我说的是调屏幕。但一定要感谢的,现在说技术的少,吹水的多。老兄帖子看过几篇,倒是说技术的!
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资深泡菜
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萧风萧风 发表于 2017-12-23 15:36
还有一个烦恼,当你校正了伽马,显示出来的图像层次确实丰富,但一般人的显示器是用默认值,那就大打折扣了,想雅俗共赏有点难。


一般来说:
伽马值越大,图像就越暗;此时暗部的细节少,亮部的细节多。
伽马值越小,图像就越亮;此时亮部的细节少,暗部的细节多。
能不能将这些细节都纳入到一张片子里呢?
《修色圣典(第5版)》的作者说能,详见该书第15章【错误配置文件的艺术】。
我按照作者的方法试了试。虽说有一定效果,但整起来很麻烦,需要整出三套不同伽马值的片子合成,太折腾人了。个人感觉有点不值,投入与产出不成比例嘛。
有没有比较值的办法呢?
作者在《修色圣典 PPW流程》里,给我们展示了另一种办法,就是调用【曝光度】调整层,调整灰度系数。然后再给该层加蒙版,在蒙版上调用【应用图像】以及【曲线】工具,以保护原片中的细节。
这个办法我也试了试,感觉还行,不算太折腾,就它了。
另外,还有一点需要说明:这个办法是“加法”,即加细节。对于始终坚信“摄影是减法”的人不适用,如果也这么整就整反了,那可就得不偿失亏大了。
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还有一个烦恼,当你校正了伽马,显示出来的图像层次确实丰富,但一般人的显示器是用默认值,那就大打折扣了,想雅俗共赏有点难。
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老根儿 发表于 2017-12-23 13:01
如果非要用大俗话来解释有关的术语,或许可以这样解释:
    自然界的“线性”太长,人眼容不下,显示器更容不下,白纸更更容不下。 实在没辙了,有关专家只好把自然界的“线性”窝个弯、整个“伽马”,然后硬塞到显示器或白纸上,让大家凑合着看。
    当然,这么看肯定没有去现场看震撼,但也有那个意思了。
    虽说这只是个意思,但大伙儿足不出户就能看意思,也应该知足了。谁叫咱去不了现场呢,所以咱就不好意思再抱怨什么了。

术语需要精确,以免误导!理解就需要大俗话!为你点赞! 本帖最后由 萧风萧风 于 2017-12-23 15:32 编辑

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月赛优胜标识

    如果非要用大俗话来解释有关的术语,或许可以这样解释:
    自然界的“线性”太长,人眼容不下,显示器更容不下,白纸更更容不下。 实在没辙了,有关专家只好把自然界的“线性”窝个弯、整个“伽马”,然后硬塞到显示器或白纸上,让大家凑合着看。
    当然,这么看肯定没有去现场看震撼,但也有那个意思了。
    虽说这只是个意思,但大伙儿足不出户就能看意思,也应该知足了。谁叫咱去不了现场呢,所以咱就不好意思再抱怨什么了。
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bardhi 发表于 2017-12-21 13:53
谢谢!
不过有个疑问,自然界的亮度分布并没有加上伽马啊,看上去是那么的正常。显示器如果线性地显示自然,不就和自然那样了吗?为啥反而不自然了呢?
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https://www.zhihu.com/question/27467127/answer/37555901

这篇答案感觉说的比较透彻
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禁言中
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众测俱乐部标识
这个问题在Resolve用户手册里说得比较简洁清楚
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资深泡菜
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kv3100123 发表于 2017-12-19 20:29
https://en.※※※※※※※※※.org/wiki/Gamma_correction

拜读,再请其他高人指点
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