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Che cos’è la gamma?

BenQ Color Technology Lab
2019/09/06

Definizione di gamma

La gamma può essere descritta come quanto uniformemente il nero passa al bianco su un display digitale. È spesso espressa con un numero come 2.2 o 2.4, che rappresenta la forma della curva dal nero al bianco o dal bianco al nero. Alcune curve tipiche della gamma sono mostrate nella Figura 1 e l’equazione per ottenere il valore della curva è mostrata nell’equazione 1.

Figura 1: Valori gamma diversi e curve associate

 

Equazione 1:  Valore della curva della gamma

 

Perché un valore di 2.2 per la gamma è uno standard?

Molti potrebbero chiedersi perché una curva di gamma standard sia definita come gamma 2.2. Il motivo principale per cui esiste una relazione di potenza tra la luminosità di uscita e la tensione di ingresso o il valore digitale è che il sistema visivo non funziona in modo lineare. Diamo un’occhiata alla Figura 2. Nella riga inferiore, l’intensità lineare rappresenta l’aumento dell’intensità dal nero al bianco in modo lineare. Nella riga superiore, la codifica visiva rappresenta l’aumento dell’intensità dal nero al bianco in una relazione di potenza. Si noti che tra 0.0 e 0.1 esiste un grande divario visivo nell’intensità lineare mentre è molto meno evidente tra 0.0 e 0.1 nella codifica visiva. E, da 0.9 a 1.0 in intensità lineare, la differenza non è percepibile, mentre è percepibile nella codifica visiva. Osservando nel complesso i grigi nella riga di codifica visiva, le differenze percepite tra ogni tono di grigio sono quasi identiche. Questo fenomeno è stato riscontrato anche nello studio del 1998 di Ebner e Fairchild, che hanno usato un esponente di 0.43 per convertire l’intensità lineare in luminosità per i neutri, per fornire una codifica percettiva dei grigi ottimale. E l’esponente di 0.43 è circa 2.33, che è abbastanza vicino alla gamma 2.2. Pertanto, il valore di gamma di 2.2 è diventato lo standard aureo dei display digitali per una corretta calibrazione.

Figura 2: Differenze visive nella codifica visiva e nell’intensità lineare

 

Curva di gamma e percezione visiva

Quindi, in che modo la curva di gamma influisce sulla qualità o sulla percezione generale dell’immagine? La gamma 2.2 offre un tono bilanciato o “neutro” tra luci e ombre che permette di distinguere facilmente i grigi tra di loro. La gamma 1.0 è una curva interessante da guardare. Questa è una relazione in linea retta di 45 gradi tra il segnale di ingresso e la luminosità di uscita. È anche uno scenario “by-pass” in cui sul display non viene eseguita alcuna elaborazione. Si vedrà quindi un’immagine molto luminosa e “piatta”, in cui non è presente quasi alcun contrasto, come nella Figura 3.

Figura 3: Immagini di gamma 1.0 (a sinistra) rispetto a gamma 2.2 (a destra)

 

La gamma 1.8 è stata molto popolare grazie a Mac OS. La curva gamma 1.8 produce immagini leggermente più luminose della gamma 2.2, quindi a volte è la scelta preferita. Tuttavia, da Mac OS X 10.6, la gamma 2.2 è diventata la curva di gamma standard anche per Mac OS. Un esempio di gamma 1.8 rispetto a gamma 2.2 è illustrato nella Figura 4.

Figura 4Immagini di gamma 1.8 (a sinistra) rispetto a gamma 2.2 (a destra)

 

 

La gamma 2.4 è ampiamente utilizzata nell’industria cinematografica e televisiva grazie allo standard Rec. 709. Il contrasto leggermente migliorato evidenzia la saturazione dei colori e stimola la percezione e la preferenza dello spettatore. Tuttavia, è possibile ridurre la luminosità complessiva delle immagini. Un esempio di gamma 2.4 rispetto a gamma 2.2 è illustrato nella Figura 5.

Figura 5: Immagini di gamma 2.4 (a sinistra) rispetto a gamma 2.2 (a destra)

 

 

La gamma 2.6 ha iniziato a guadagnare popolarità grazie al recente standard DCI-P3. DCI-P3 è supportato da molti degli attuali cinema digitali. Con una curva gamma 2.6, le immagini sembrano decisamente più scure ma molto sature. E poiché questo è l’effetto richiesto dai registi, DCI-P3 necessita di una curva di gamma 2.6. Un esempio di gamma 2.6 rispetto a gamma 2.2 è illustrato nella Figura 6.

Figura 6: Immagini di gamma 2.6 (a sinistra) rispetto a gamma 2.2 (a destra)

 

 

Tuttavia, che cosa accade se una curva di gamma non è uniforme? Se una curva di gamma non è uniforme, significa che la transizione dal nero al bianco non è del tutto incrementale, come mostrato nella Figura 7. Quindi le differenze visive nella scala di grigi non appariranno percettivamente diverse, e lo stesso avviene con la colorazione (grigio non neutro). E quando questo fenomeno si applica a un’immagine in scala di grigi, l’immagine perderà i dettagli e si tradurrà in un’immagine diversa da come dovrebbe essere.

Figura 7: una curva di gamma non uniforme può creare artefatti nella scala di grigi percettiva e nelle rampe RGB (a sinistra). Non è presente alcun artefatto nella scala di grigi percettiva e nelle rampe RGB quando la curva gamma è omogenea (a destra).

 

Come regolare la gamma?

Figura 8: Seleziona la gamma preferita tramite l’OSD del monitor

Figura 9: Seleziona la gamma preferita con 


il software Palette Master Element di BenQ

Dato che ora abbiamo alcune idee di base su come le curve di gamma influiscono sulla qualità dell’immagine e quanto sia importante avere una buona curva di gamma, come possiamo regolarla? Di solito ci sono due metodi per farlo. Il primo è semplice, basta cercare l’opzione nell’OSD del monitor. Solitamente, su un monitor professionale che permette la gestione del colore come i monitor della serie SW o PD di BenQ, è disponibile una “Modalità personalizzata” nell’opzione “Modalità colore”. In “Modalità personalizzata” è possibile selezionare diverse impostazioni come la gamma cromatica o la curva di gamma. Sotto l’opzione “Gamma”, è possibile selezionare curve di gamma calibrate in fabbrica, che vanno da 1.6 a 2.6 con intervalli di 0.2.

Un altro modo di regolare la curva di gamma sui monitor della serie SW è utilizzare il software di calibrazione proprietario BenQ, Palette Master Element. Collegandolo con un calibratore esterno, come X-rite i1 Display Pro, i1 Pro 2 o Datacolor Spyder 5, puoi semplicemente selezionare la curva di gamma che desideri in Modalità avanzata. Seguendo le istruzioni sullo schermo, dopo aver completato la calibrazione, sarai certo che la curva di gamma è pronta per l’uso in Calibrazione 1, 2 o 3. Tutto qui, è semplicissimo. Questo è il metodo migliore per regolare la curva di gamma se si dispone di uno dei nostri monitor della serie SW.

Sommario

Nei primi paragrafi di questo articolo abbiamo parlato della definizione di curva di gamma e del suo importante collegamento alla risposta visiva. Abbiamo anche esaminato il modo in cui la curva di gamma può influenzare la qualità e la percezione dell’immagine, oltre ad alcuni valori di gamma tipici e le loro applicazioni. Infine, abbiamo compreso l’importanza di mantenere una curva di gamma uniforme e come selezionare diverse curve di gamma sui monitor BenQ SW/PD. Con il software Palette Master Element e un calibratore esterno è anche possibile calibrare la curva di gamma sui monitor SW.

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