Gamma można opisać jako sposób, w jaki czarny przechodzi w biały na cyfrowym wyświetlaczu. Często jest łączona z numerem jak 2.2 czy 2.4, a ten numer reprezentuje kształt krzywej od czarnego do białego lub od białego do czarnego. Typowe krzywe gamma są pokazane na rysunku nr 1, a wzór na wartość krzywej gamma znajduje się we wzorze nr 1.

^{Rysunek 1: Różne wartości gamma i ich związane krzywe}

^{Równanie 1:  Wartość krzywej gamma}

Wielu z was może się zastanawiać, dlaczego standardowa krzywa gamma jest zdefiniowana jako gamma 2.2. Głównym powodem jest to, że istnieje zależność potęgowa między luminancją wyjściową a napięciem wejściowym lub wartością cyfrową, ponieważ system wizualny nie działa w sposób liniowy. Spójrzmy na Rysunek 2. Na dolnym rzędzie, liniowa intensywność reprezentuje wzrost intensywności od czarnego do białego w sposób liniowy. Na górnym rzędzie, kodowanie wizualne reprezentuje wzrost intensywności od czarnego do białego w sposób potęgowy. Należy zauważyć, że między 0.0 a 0.1 istnieje duża wizualna luka w intensywności liniowej, podczas gdy jest ona znacznie mniej widoczna między 0.0 a 0.1 w kodowaniu wizualnym. I od 0.9 do 1.0 w intensywności liniowej, różnica nie jest zauważalna, podczas gdy jest zauważalna w kodowaniu wizualnym. Patrząc na ogólne odcienie szarości w rzędzie kodowania wizualnego, postrzegane różnice między każdą łatką szarości są prawie identyczne. To zjawisko zostało również znalezione w badaniu Ebnera i Fairchilda w 1998 roku, gdzie użyli eksponenty 0.43 do konwersji liniowej intensywności na jasność dla neutralnych w celu zapewnienia optymalnego perceptualnego kodowania szarości. A eksponent 0.43 to około 2.33 i jest dość bliski gamma 2.2. Stąd, wartość gamma 2.2 stała się złotym standardem wyświetlaczy cyfrowych dla właściwej kalibracji.

^{Rysunek 2: Różnice wizualne w kodowaniu wizualnym i liniowej intensywności}

Jak zatem krzywa gamma wpływa na ogólną jakość obrazu lub percepcję? Gamma 2.2 dostarcza zrównoważony lub ‘neutralny’ ton między jasnymi i ciemnymi obszarami, a szarości można łatwo odróżnić pomiędzy nimi. Gamma 1.0 to interesująca krzywa do obserwacji. Jest to 45-stopniowa linia prosta relacji między sygnałem wejściowym a wyjściową luminancją. Jest to również scenariusz ‘obejściowy’, gdzie nie ma przetwarzania po stronie wyświetlacza. Zobaczysz więc bardzo jasny i ‘płaski’ obraz, w którym prawie nie ma kontrastu, jak na Rysunku 3.

^{Figura 3: Obrazy Gamma 1.0 (po lewej) w porównaniu z Gamma 2.2 (po prawej)}

Gamma 1.8 była bardzo popularna ze względu na Mac OS. Krzywa gamma 1.8 produkuje nieco jaśniejsze obrazy niż gamma 2.2, więc czasami jest bardziej preferowana w niektórych przypadkach. Jednak od wersji Mac OS X 10.6, gamma 2.2 stała się standardową krzywą gamma również dla Mac OS. Przykład gamma 1.8 versus gamma 2.2 jest zilustrowany na rysunku 4.

^{Rycina 4}: Obrazy gammy 1.8 (po lewej) porównane z gammą 2.2 (po prawej)

Gamma 2.4 jest szeroko stosowana w branży filmowej i telewizyjnej dzięki standardowi Rec. 709. Delikatnie zwiększony kontrast uwydatnia nasycenie kolorów i stymuluje percepcję oraz preferencje widza. Jednak ogólna jasność obrazów może być obniżona. Przykład gamma 2.4 w porównaniu do gamma 2.2 pokazano na Rysunku 5.

Rysunek 5: Obrazy Gamma 2.4 (po lewej) w porównaniu do Gamma 2.2 (po prawej)

Gamma 2.6 zaczyna zyskiwać na popularności dzięki najnowszemu standardowi DCI-P3. DCI-P3 jest wspierany przez wiele nowych cyfrowych kin. Z krzywą gamma 2.6 obrazy wydają się być ciemniejsze, ale bardzo nasycone. Ponieważ jest to efekt wymagany przez reżyserów, DCI-P3 potrzebuje krzywej gamma 2.6. Przykład gamma 2.6 w porównaniu do gamma 2.2 zilustrowano na Rysunku 6.

Rysunek 6: Obrazy Gamma 2.6 (po lewej) w porównaniu do Gamma 2.2 (po prawej)

Jednak co się stanie, jeśli krzywa gamma nie będzie płynna? Jeśli krzywa gamma nie jest płynna; oznacza to, że przejście z czerni do bieli nie jest ściśle stopniowe, jak pokazano na Rysunku 7. Wówczas różnice wizualne w odcieniach szarości nie będą się różnić wizualnie, a także z kolorystyką (nie neutralna szarość). Kiedy to zjawisko dotyczy obrazu w odcieniach szarości, obraz straci szczegóły i przyniesie inny wynik, niż powinien.

Rysunek 7: krzywa gamma, która nie jest gładka, może prowadzić do artefaktów w perceptualnej skali szarości i rampach RGB (po lewej). Brak artefaktów w perceptualnej skali szarości i rampach RGB, gdy krzywa gamma jest gładka (po prawej).

Rysunek 8: Wybierz preferowaną gammę za pomocą OSD monitora

Rysunek 9: Wybierz preferowaną gammę za pomocą 

oprogramowania BenQ Palette Master Element

Ponieważ mamy już podstawowe pojęcie o tym, jak krzywe gamma wpływają na jakość obrazu i jak ważne jest posiadanie dobrze dostrojonej krzywej gamma, jak dostosować krzywą gamma? Zazwyczaj istnieją dwa sposoby, aby to zrobić. Pierwszym sposobem jest po prostu skorzystanie z OSD na monitorze. Zazwyczaj na profesjonalnym monitorze do zarządzania kolorem, takim jak monitory BenQ z serii SW lub PD, istnieje 'Custom Mode' w opcji 'Color Mode'. W trybie 'Custom Mode' można wybrać różne ustawienia, takie jak przestrzeń kolorów czy krzywa gamma. Pod opcją 'Gamma' można wybrać fabrycznie skalibrowane krzywe gamma, w zakresie od 1.6 do 2.6 z interwałami co 0.2.

Innym sposobem dostosowania krzywej gamma na monitorach z serii SW jest skorzystanie z autorskiego oprogramowania kalibracyjnego BenQ, Palette Master Element. Łącząc się z zewnętrznym kalibratorem, takim jak X-rite i1 Display Pro, i1 Pro 2 lub Datacolor Spyder 5, możesz po prostu wybrać krzywą gamma, której potrzebujesz w trybie Zaawansowane. Po wykonaniu instrukcji na ekranie i zakończeniu kalibracji możesz być pewien, że twoja krzywa gamma jest gotowa do użycia w Kalibracji 1, 2 lub 3. To proste. Jest to preferowana metoda dostosowywania krzywej gamma, jeśli posiadasz jeden z naszych monitorów z serii SW.

W pierwszych akapitach tego artykułu omówiliśmy definicję krzywej gamma i jej istotne powiązanie z reakcją wizualną. Przeanalizowaliśmy również, jak krzywa gamma może wpływać na jakość obrazu i percepcję, oraz typowe wartości gamma i ich zastosowania. Na końcu dowiedzieliśmy się, jak ważne jest utrzymanie płynnej krzywej gamma i jak wybierać różne krzywe gamma na monitorach BenQ SW/PD. Za pomocą oprogramowania Palette Master Element i zewnętrznego kalibratora można również skalibrować krzywą gamma na monitorach SW.