伽玛仍然重要吗?


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在显示彩色图像时,不同的显示器(包括移动屏幕)是否仍使用明显不同的伽玛功能?是否存在一种标准化的方式来表示颜色,然后可以根据监视器的伽马值对其进行翻译,或者它们是否都足够相似以排除当今的这种需求?


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我会说这篇文章是话题。它似乎与GPU Gems 3密切相关:第24章。成为线性的重要性http://developer.nvidia.com/GPUGems3/gpugems3_ch24.html
艾伦·沃尔夫

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是否有其他话题与该决定无关。我们只需要知道这里是否是主题。
trichoplax

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我故意发布边界问题,以衡量边界在哪里。请在Meta上提出尽可能多的不确定性。
trichoplax

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在别处受到欢迎绝不在这里宣布偏离主题的适当理由。
克里斯说,请

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@robobenklein在此堆栈的作用域中无处声明此堆栈专门用于3D图形。
Qix

Answers:


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是的,尽管许多屏幕和操作系统操作使用的伽玛值为2.2,但仍需要校正硬件和计算结果。还有一些特殊的媒体,例如具有不同伽马系数的广播电视。像相机这样的传感器设备大多是线性的,因此需要进行相应的调整。除此之外,用户可以将他们的系统设置为他们喜欢的任何伽玛值。

在计算机图形学中,考虑伽玛的主要原因是您的计算最有可能在线性空间*中进行,或者求和光的总和变得不必要地复杂。在任何情况下,γ实际上都是事情的简化,如果可以进行计算到分析的转换,则可能要好得多。

数学解释

这可能更容易理解。您的显示器具有的显示误差这是没有问题的,如果你的数据是符合X ,但是如果你想计算:g(x)g(x)

a+b+c+d

bcd的误差为g x ),您实际上需要计算。abcdg(x)

g(g1(a)+g1(b)+g1(c)+g1(d))

您需要一遍又一遍地对每个子元素执行此操作。因此,您不必一次运行所有转换,而是一次转换一次线性转换,然后一次转换一次。

最后是艺术上的原因

使用不同的伽玛可能看起来更好。因此,许多游戏都进行了伽玛调整。

*最坏的情况是您认为您的计算是线性的,但不能补偿显示器的非线性输出特性。


我们有乳胶吗?
joojaa

2
不,但是希望我们将来会。不过,请随意添加您的答案作为其必要性的示例。
克里斯说,请

如果你想显示你的答案怎么,如果我们有MathJax看,以帮助的情况下,你可以使用mathurl.com
trichoplax

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如今,数字图像的事实上的标准色彩空间是sRGB。如果使用不知道确切色彩空间的显示器(即,大多数随机显示器可能有人在其上运行您的应用程序)或不知道色彩空间编码的图像(即,您可能遇到的大多数随机图像文件),sRGB是一个很好的默认假设。

sRGB标准定义了纯红色,绿色和蓝色原色和白点的CIE色度 -换句话说,它定义了这些原色和白色相对于纯波长在感知上应该是什么样。

sRGB还定义了用于编码RGB值的伽玛曲线。伽玛曲线是图形程序员通常关心的部分,因为我们必须在sRGB和线性之间来回转换颜色,以进行物理正确的照明数学运算。所有现代GPU都内置了sRGB支持:在对纹理进行采样或将像素值写入渲染目标时,它们可以在硬件中自动应用gamma转换。

就监视器而言,对于高质量的监视器,应该可以对其设置进行校准(或者可以对其进行预校准),以便其输出尽可能忠实地匹配sRGB。万一显示器本身无法做到,则在扫描期间也可以在GPU上进行有限数量的色彩校正。有一些小的硬件查找表,这些RGB值在通过电线发送出去之前先经过映射。

您可能还会遇到Rec。709,这是HDTV的标准色彩空间;它与sRGB非常相似,使用相同的基色和白点,但伽玛曲线略有不同。一些高端显示器使用Adobe RGB色彩空间,该色彩空间比sRGB色域更宽;摄影师之所以喜欢这些照片,是因为它们能更忠实地代表照片打印时的样子。有望在未来几年内推出的下一代HDR电视将使用Rec。2020年,它的色域很大,每个组件需要10或12位,而不是8位。

因此,回到您的问题上,是否需要担心不同的显示器具有不同的伽玛值:不多。对于游戏和一般的PC图形,您几乎可以假设sRGB,并且认为如果用户真正关心色彩准确性,他们将拥有一个经过校准的优质显示器。如果您要为摄影师或印刷媒体或下一代HDR视频标准生产软件,则可能不得不开始担心宽色域的色彩空间。


较宽的色域监视器也将在不久的将来开始普及。例如,我没有在艺术恶化时校准到sRGB,但是配置文件到配置文件转换器使图像看起来仍然与我的开发机上的图像相同。
joojaa 2015年
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