درک تصحیح گاما

گاما ویژگی های مهم است، اما به ندرت درک شده تقریبا تمام سیستم های تصویربرداری دیجیتال است. این تعریف رابطه بین مقدار عددی پیکسل و روشنایی واقعی آن است. بدون گاما، فام های گرفته شده توسط دوربین های دیجیتال به نظر می رسد به عنوان آنها به چشم ما (بر روی یک مانیتور استاندارد). این نیز به عنوان تصحیح گاما، گاما را پشتیبانی می کند و یا فشرده سازی گاما، اما این همه اشاره به یک مفهوم مشابه اشاره شده است.درک این که چگونه با این نسخهها کار گاما می تواند یکی از روش قرار گرفتن در معرض، بهبود در علاوه بر کمک به را مجبور بسیاری از ویرایش تصویر است.

چرا گاما مفید

1. چشمان ما به نور دوربین انجام دهید درک نیست. با استفاده از یک دوربین دیجیتال، زمانی که دو برابر تعداد فوتون سنسور ضربه، آن را دریافت دو برابر سیگنال ("خطی" رابطه). بسیار منطقی است، درست است؟ چگونه چشم ما کار نمی کند. در عوض، ما درک دو برابر نور به عنوان تنها بخش روشن تر - و به طور فزاینده ای به طوری که شدت نور بالاتر ("" رابطه غیر خطی) است.

		تن مرجع
		درک شده به عنوان 50٪ به عنوان روشن  با چشمان ما
		شناسایی 50 درصد به عنوان روشن  دوربین

مراجعه به آموزش ابزار منحنی در فتوشاپ اگر شما با داشتن مشکلاتی در تفسیر نمودار. 
دقت مقایسه بستگی به داشتن یک مانیتور خوب کالیبره شده را به گاما صفحه نمایش از 2.2 است. 
درک واقعی بر روی مشاهده شرایط بستگی دارد، و ممکن است به تن نزدیک دیگر تحت تاثیر قرار. 
برای صحنه های بسیار کم است، مانند زیر نور ستاره ها، چشم های ما شروع به دیدن خطی مانند دوربین.

در مقایسه با یک دوربین، بسیار حساسیت بیشتری نسبت به تغییرات در تن تیره تر از ما به تغییرات مشابهی را در تن روشن هستند. یک دلیل بیولوژیکی برای این ویژگی وجود دارد: آن را قادر می سازد از دید ما به بیش از یک طیف وسیع تری از روشنایی به کار گیرند. در غیر این صورت از محدوده معمول در روشنایی مواجه خارج از منزل بیش از حد سخت و طاقت فرسا خواهد بود.

اما چگونه از این همه مربوط به گاما؟ در این مورد، گاما همان چیزی است که ترجمه بین حساسیت به نور چشم ما و از دوربین است. وقتی یک تصویر دیجیتال ذخیره می شود، آن را نتیجه "کد گذاری گاما" - به طوری که دو برابر مقدار را در یک فایل بیشتر از نزدیک مربوط به چیزی است که ما به عنوان دو بار به عنوان روشن بودن درک است.

فنی توجه داشته باشید: گاما توسط V _خارج V = ^گاما، که در آن V _از خروجی مقدار روشنایی و V _در روشنایی ورودی / ارزش واقعی تعریف شده است. این فرمول باعث می شود خط آبی بالا به منحنی است. هنگامی که گاما <1، خط قوس به سمت بالا، در حالی که در مقابل آن رخ می دهد با گاما> 1.

2. گاما کد گذاری تصاویر ذخیره زنگ های موثر تر است. از آنجا که گاما توزیع سطوح مربوطه به اهنگ صدا پشتیبانی می کند و نزدیک به چشمان ما آنها را درک بیت ها، کمتر مورد نیاز برای توصیف یک محدوده داده شده مربوطه به اهنگ صدا. در غیر این صورت، بیش از بیت اختصاص داده شده به تن روشن تر (که در آن دوربین نسبتا حساس تر است)، و کمبود بیت می توان از چپ به تن تیره تر (که در آن دوربین نسبتا کمتر حساس است):

مقاله:
	↓ کد گذاری شده با استفاده از تنها 32 سطح (5 بیت)
خطی  رمزگذاری:
گاما  رمزگذاری:

توجه: شیب گاما بالا کد گذاری شده نشان داده شده است با استفاده از یک مقدار استاندارد 1/2.2 
آموزش در عمق بیت در زمینه ارتباط بین سطح و بیت.

توجه داشته باشید که چگونه رمزگذاری خطی با استفاده از سطوح کافی برای توصیف تن تاریک - حتی اگر این منجر به بیش از حد از سطح به تن روشن است. در سوی دیگر، گرادیان کد گذاری گاما توزیع تن تقریبا به طور مساوی در سراسر طیف کامل ("perceptually یکنواخت). این نیز تضمین می کند که پس از آن ویرایش تصویر، رنگ و هیستوگرام همه تن طبیعی، perceptually یکنواخت است.

با این حال، تصاویر در دنیای واقعی به طور معمول و حداقل 256 سطح (8 بیت)، است که به اندازه کافی به تن به نظر می رسد در یک چاپ صاف و مداوم است. اگر خطی را پشتیبانی می کند به جای استفاده شد، 8X به عنوان بسیاری از سطوح (11 بیت) شده ایم لازم به جلوگیری ازposterization تصویر .

گردش کار GAMMA: رمزگذاری و تصحیح

با وجود تمام این مزایا، رمزگذاری گاما می افزاید: یک لایه از پیچیدگی به کل فرایند ضبط و نمایش تصاویر است. گام بعدی این است که در آن بسیاری از افراد به اشتباه گرفته است، بنابراین این بخش به آرامی کد گذاری گاما تصویر را به "تصحیح گاما" اعمال می شود زمانی که آن را مشاهده - که به طور موثر آن را تبدیل به نور از صحنه اصلی. به عبارت دیگر، هدف از رمزگذاری گاما برای ضبط تصویر - برای نمایش تصویر.خوشبختانه این مرحله دوم ("گاما نمایش") با مانیتور و کارت گرافیک خود را به طور خودکار انجام می شود. نمودار زیر نشان می دهد که چگونه همه از این با هم متناسب است:

تصویر دوربین های خام است به عنوان یک فایل JPEG را نجات داد		JPEG بر روی نمایشگر رایانه مشاهده		اثر خالص
	+		=
1. گاما فایل تصویر		2. نمایش گاما		3. گاما سیستم

1. تصویر رنگ در فضا کانونی (کد می که با استفاده از گاما تقریبا 1/2.2) را به تصویر می کشد. 
2. صفحه نمایش به تصویر می کشد گاما برابر استاندارد 2.2

1. گاما تصویر. این است که یا با دوربین و یا نرم افزار خود را توسعه RAW در هر زمان یک تصویر گرفته شده را به یک استاندارد تبدیل فایل TIFF یا JPEG اعمال شده است . این توزیع سطح دوربین بومی مربوطه به اهنگ صدا را به آنهایی که بیشتر perceptually یکنواخت، در نتیجه استفاده از کارآمد ترین توجه به عمق بیت .

2. نمایش گاما. این اشاره به اثر خالص از کارت گرافیک و صفحه نمایش دستگاه خود را، پس از آن ممکن است در واقع چند از گاما تشکیل شده است. هدف اصلی از گاما نمایش برای جبران گاما یک فایل - در نتیجه اطمینان حاصل کرد که تصویر unrealistically روشن نیست که بر روی صفحه نمایش شما نمایش داده است. نمایش گاما بالاتر در نتیجه تصویر تیره تر با کنتراست بیشتر است.

3. گاما سیستم. این نشان دهنده اثر خالص از ارزش های گاما است که به تصویر اعمال می شود، و نیز به عنوان "گاما مشاهده شده است." برای تولید مثل وفادار از یک صحنه، این ایده آل باید نزدیک به خط راست (گاما = 1.0). یک خط راست این تضمین می کند که ورودی (صحنه اصلی) است به عنوان خروجی (نور روی صفحه نمایش خود و یا نمایش داده شده در یک نسخه قابل چاپ). با این حال، سیستم گاما است که گاهی اوقات مجموعه ای کمی بیشتر از 1.0 به منظور بهبود کنتراست. این می تواند کمک به جبران محدودیت با توجه به طیف پویا از صفحه نمایش دستگاه، یا با توجه به شرایط غیر ایده آل مشاهده و شعله ور شدن تصویر است.

فایل IMAGE GAMMA

گاما تصویر دقیق است که معمولا با مشخصات رنگ است که در داخل فایل جاسازی شده است مشخص شده است. اکثر فایل های تصویری را پشتیبانی می کند استفاده از گاما 1/2.2 (مانند آنهایی که با استفاده از کانونی و نرم افزار Adobe RGB 1998 رنگ)، اما به استثنای بزرگ است با فایل های RAW، که با استفاده از گاما خطی است. با این حال، بینندگان تصویر RAW به طور معمول نشان می دهد این فرض گاما رمزگذاری استاندارد 1/2.2، چرا که آنها در غیر این صورت به نظر می رسد بیش از حد تیره:

تصویر RAW خطی
(گاما تصویر = 1.0)

تصویر گاما کد گذاری
(گاما تصویر = 1/2.2)

اگر هیچ کدام از مشخصات رنگ تعبیه شده، سپس گاما استاندارد 1/2.2 است که معمولا در نظر گرفته شده است. فایل ها بدون مشخصات رنگ تعبیه شده معمولا شامل بسیاری از فایل های PNG و GIF، در علاوه بر این به برخی از تصاویر JPEG است که با استفاده از "ذخیره برای وب سایت" تنظیم شد.

توجه داشته باشید فنی در گاما دوربین. اکثر دوربین های دیجیتال نور رکورد خطی، بنابراین گاما خود را فرض می شود 1.0 است، اما نزدیک به سایه های شدید و برجسته این ممکن است درست شده است. در آن صورت، فایل گاما ممکن است ترکیبی از گاما را پشتیبانی می کند و دوربین گاما را نمایندگی کند. با این حال، دوربین گاما است که معمولا در مقایسه ناچیز است. تولید کنندگان دوربین همچنین ممکن است نامحسوس اعمال منحنی تونال ، که همچنین می تواند اثر گاما یک فایل.

نمایشگر GAMMA

این گاما است که شما در کنترل هنگامی که شما انجام کالیبراسیون مانیتور و تنظیم کنتراست خود را تنظیم کنید. خوشبختانه، این صنعت تا به همگرا گاما نمایش استاندارد 2.2، به طوری که یکی لازم نیست که در مورد جوانب مثبت / منفی از مقادیر مختلف نگران است. قدیمی تر کامپیوترهای Macintosh گاما 1.8، صفحه نمایش ساخته شده است که تصاویر غیر مک، به نظر می رسد نسبی روشن تر برای یک PC ی معمولی است، اما این است که دیگر مورد استفاده است.

به یاد بیاورید که گاما نمایش را جبران گاما فایل تصویر، و در نتیجه خالص این غرامت است / گاما به طور کلی. برای گاما فایل تصویر استاندارد کد گذاری (-) تغییر گاما نمایش (-) (-) بنابراین تاثیر کلی زیر را بر روی یک تصویر:

نمایش گاما 1.0 

نمایش گاما 1.8 

نمایش گاما 2.2 

نمایش گاما 4.0 

نمودارها فرض کنیم که صفحه نمایش خود را به گاما استاندارد 2.2 کالیبره شده است. 
به یاد بیاورید قبل از آن فایل تصویر گاما (-) به همراه گاما نمایش (-) برابر گاما کلی سیستم (-). همچنین نحوه گاما مقادیر بالاتر باعث منحنی قرمز به خم شدن به سمت پایین توجه داشته باشید.

اگر شما با داشتن مشکل پس از نمودار فوق، انجام ناامیدی نیست! این یک ایده خوب این است که اول باید درک درستی از چگونگی تاثیر منحنی تونال روشنایی تصویر و کنتراست . در غیر این صورت شما فقط می توانید در عکس های پرتره برای درک کیفی را نگاه کنید.

چگونه به تفسیر نمودار. عکس اول (سمت چپ) می شود روشن قابل ملاحظه ای به دلیل گاما تصویر (-) (-) گاما نمایش اصلاح نشده، در نتیجه گاما کلی سیستم (-) که منحنی به سمت بالا. در تصویر دوم، گاما نمایش برای گاما فایل تصویر به طور کامل درست، و در نتیجه گاما کلی سیستم که هنوز هم منحنی به سمت بالا کوچک (و بنابراین هنوز روشن تصویر کمی). در تصویر سوم، گاما نمایش دقیقا تصحیح گاما تصویر، و در نتیجه گاما کلی سیستم خطی است. در نهایت، در تصویر چهارم گاما نمایش بیش از حد برای گاما تصویر را جبران، و در نتیجه گاما کلی سیستم که منحنی رو به پایین (که موجب تیره شدن تصویر).

گاما به طور کلی صفحه نمایش است که در واقع (من) بومی مانیتور / LCD گاما تشکیل شده و (ب) هر گونه اصلاحات گاما در صفحه نمایش خود را و یا کارت گرافیک استفاده شود. با این حال، اثر هر یک از بسیار وابسته به نوع صفحه نمایش دستگاه.

مانیتور CRT		LCD مانیتور (پنل تخت)

مانیتورهای CRT با توجه به کمی عجیب و غریب از شانس فنی و مهندسی، گاما بومی CRT 2.5 - تقریبا معکوس چشمان ما است. بنابراین مقادیر را از یک فایل گاما کد گذاری می تواند مستقیم به صفحه نمایش ارسال می شود و آنها را به طور خودکار اصلاح شود و به نظر می رسد تقریبا OK.با این حال، تصحیح گاما کوچک از ~ 1/1.1 باید به کار گرفته شوند برای دستیابی به گاما نمایش کلی 2.2. این است که معمولا در حال حاضر با تنظیمات پیش فرض کارخانه سازنده تعیین می کنند، اما همچنین می تواند در طول کالیبراسیون مانیتور .

LCD مانیتور. مانیتور ال سی دی نه چندان خوش شانس، تضمین گاما نمایش کلی 2.2 اغلب نیاز به اصلاحات قابل توجهی است، و آنها نیز بسیار کمتر از CRT سازگار است. LCD ها در نتیجه نیاز به چیزی به نام جدول نگاه کردن (LUT) به منظور اطمینان حاصل شود که مقادیر ورودی با استفاده از گاما در نظر گرفته شده صفحه نمایش به تصویر کشیده می شوند (در میان چیزهای [کارهای] دیگر) به. آموزش در مورد کالیبراسیون مانیتور: دنبال کردن جداول برای اطلاعات بیشتر در مورد این موضوع را ببینید .

فنی توجه داشته باشید: گاما نمایش می تواند کمی گیج کننده است زیرا این اصطلاح اغلب به طور مترادف با تصحیح گاما استفاده می شود، از آن برای گاما فایل تصحیح شده است. با این حال، ارزش داده شده برای هر یک از همیشه معادل آن.تصحیح گاما است که گاهی اوقات در قوانین و مقررات گاما رمزگذاری مشخص شده است که آن را با هدف جبران - گاما واقعی است که اعمال می شود. به عنوان مثال، گاما واقعی به کار گرفته شده با "تصحیح گاما از 1.5" است که اغلب برابر با 1/1.5، از آنجا که اشعه گاما از 1/1.5 لغو گاما 1،5 (1،5 * 1/1.5 = 1،0). بنابراین، تصحیح گاما ارزش بالاتر ممکن است تصویر روشن (در مقابل از گاما نمایش بالاتر).

یادداشت های دیگر و مطالعه بیشتر

سایر نکات مهم و توضیحات به شرح زیر است.

• محدوده دینامیکی. علاوه بر این برای اطمینان از استفاده موثر از داده های تصویر، رمزگذاری گاما نیز در واقع ثبت دامنه پویا را افزایش می دهد برای عمق بیت داده شده است. گاما می تواند گاهی اوقات نیز یک صفحه نمایش / چاپگر مدیریت محدوده دینامیکی محدود آن (در مقایسه با به صحنه اصلی) بهبود کنتراست تصویر کمک می کند.


• تصحیح گاما. اصطلاح "اصلاح گاما" است که واقعا فقط گرفتن همه عبارت برای زمانی که گاما است اعمال می شود برای جبران برخی از گاما دیگر زودتر. بنابراین احتمالا باید با استفاده از این مدت اگر در نوع گاما خاص را می توان به جای آن اجتناب کنند.


• فشرده سازی گاما و گسترش است. این واژه اشاره به شرایطی که در آن گاما اعمال شده است کمتر یا بیشتر از یک بود. بنابراین فایل گاما می تواند در نظر گرفته شود فشرده سازی گاما، در حالی که توسعه گاما گاما نمایش می تواند در نظر گرفته شود.


• کاربرد دارد. صرفا سخن گفتن، گاما اشاره به یک منحنی تونال که به شرح زیر به قانون قدرت ساده (که در آن V _خارج V = ^گاما)، اما اغلب استفاده می شود برای توصیف منحنی های مربوطه به اهنگ صدا های دیگر. به عنوان مثال، فضای رنگی کانونی است که در واقع خطی در درخشندگی بسیار پایین است، اما سپس یک منحنی در مقادیر درخشندگی بالاتر است. نه منحنی و نه منطقه خطی پیروی از یک استاندارد گاما قانون قدرت، اما گاما به طور کلی به عنوان 2.2 تقریبی است.


• گاما ضروری است خیر، گاما خطی (RAW) تصاویر هنوز هم به نظر می رسد که چشم ما آنها را دیدم - اما تنها در صورتی این تصاویر را بر روی یک صفحه نمایش گاما خطی نشان داده شده است. با این حال، این توانایی گاما را به نحو احسن ضبط سطوح مربوطه به اهنگ صدا را نفی کند