Как кривата на гамата ви помага да изберете проектор или телевизор?

Избирайки най-добрия телевизор или проектор, ние най-често не осъзнаваме, че основното заключение в навечерието на покупката може да бъде направено по чудо чрез измерване на няколко най-важни параметъра. Една от тях е гама кривата, която обективно показва цветовите възможности на предпочитания модел. Преди да демонстрираме как гама влияе на изображението на проектор или телевизор, трябва да навлезем малко по-дълбоко в теорията. Проблемът се корени в това, че човешкото око вижда различно от камерата или друго устройство.

Разгледайте обикновен градиент, който преминава от черно към бяло и съдържа 256 нюанса на сивото от 0% до 100%, т.е. от 0 до 255.

Тази лента показва как цифровата камера вижда прехода от тъмната към светлата страна – преходът е много плавен, линеен. От друга страна, човешкото око вижда една и съща ивица по съвсем различен начин. Природата го е устроила така, че ние винаги „примигваме“ в тъмната страна, а светлите тонове сякаш се изпаряват, почти не ги възприемаме.

Най-простият пример е да отворите черно-бяла снимка: повечето от тоновете сивите нива на значимите обекти ще бъдат в лявата половина на градиента, по-тъмната половина.

Съществува и друг проблем: линейното кодиране не може да възпроизведе достатъчен брой нива на градация на тъмните цветове. Това означава, че при линейно третиране на светлинния поток сивите тонове и подтонове изчезват: тъмнината за очите ни ще настъпи внезапно като южна нощ.

Ако кодираме с 5 бита 32 нива на градация , ще видим следния „градиент“.

Както можете да видите, градиентната лента се „прекъсва“ много по-рядко в тъмната част, отколкото в десния край. Колкото по-светъл е цветът, толкова повече нюанси. Но въпросът е, че почти никога не възприемаме светлата част на градиента и затова повечето цветови нюанси просто се „разтварят“ във възприятието ни.

Заключение: Линейното кодиране нарушава възприемането на изображението, като го лишава от естествените му цветови нюанси.

Ето къде умни математици са открили как да заблудят собственото ни зрение – с помощта на гама крива. Тази стъпка подобрява детайлите в по-тъмните области за сметка на загубата им в по-светлите области, където за нас „всички котки са сиви“. И го прави много добре – без да увеличава обема на предаваната информация.

По този начин в зоната на видимост се връщат много оттенъци, които са били „прекъснати“ и отпаднали по време на линейното кодиране на сигнала. Гама кривата показва колко точно се възпроизвежда скалата на сивото по отношение на яркостта.

Най-често като референтно изображение за съвременните цифрови устройства се приема гама крива с коефициент 2.2. В този случай градиентът ще изглежда по следния начин:

Забележете колко равномерно е разпределен градиентът и колко много нюанси се появяват в светлата зона, достъпна за нашето зрение? Благодарение на гама корекцията. Математиката е красива наука!

За да видите с очите си какви чудеса може да направи гама корекцията, ето цветни снимки с различна гама: 1.0 т.е. без гама, линейно кодирана , 1.8, 2.2 и 3.0.

Това е голяма разлика, нали??

Между другото, някои от тези рамки може да изглеждат по-контрастни от други, но това не е вярно. Черните и белите точки в тези изображения са еднакви, следователно и контрастът е еднакъв. Така че стойността на гама е много по-важна за „контраста“ на картината в местния смисъл на думата.