Несколько слов о принципах, терминах и о путанице
Известно, что основной источник нелинейности в мониторе — ЭЛТ. Многие ошибочно считают, что виной всему — нелинейность люминофоров в трубке. На самом деле причиной нелинейности являются электронные пушки, а люминофор и электронная часть — видеоусилители — вполне линейны.
Считается, что данная нелинейность — большой дефект мониторов, который необходимо компенсировать. На самом деле степенная функция светимости монитора обратна функции, описывающей восприятие яркости человеком (рис. 1). Они достаточно точно компенсируют друг друга. Гамма-коррекция применяется для того, чтобы избежать большой погрешности (ступенчатости оцифровки) в темных местах изображения (см. Q4). Кроме того, в профессиональных целях применяют поканальную гамма-коррекцию, которая компенсирует неиндентичность RGB-каналов монитора.
Считается, что нелинейность монитора описывается функцией Яркость=(входной сигнал)гамма. На самом деле требуется обязательно учитывать степень черноты экрана монитора, который, в свою очередь, зависит от уровня внешнего освещения. В первом приближении функция может выглядеть так: Яркость=(входной сигнал + чернота экрана)гамма. Кроме того, в профессиональных графических системах уровень глубоких теней не корректируется вовсе. Это позволяет снизить зрительное восприятие шумов.
С этой ошибкой связана еще одна — считается, что гамма может изменяться в широких пределах. На самом деле для адаптации даже очень разных изображений применяется гамма-коррекция в пределах 2,3-2,7. А появление значительно отличающихся от указанного диапазона чисел связано или с ошибками в определении черноты экрана (рис. 2а и 2б), или с тем, что в видеосистеме присутствуют спрятанные дополнительные механизмы коррекции. К примеру, в Macintosh на уровне видеоплаты (в LUT) осуществляется скрытая аппаратная коррекция с коэффициентом 1,45. Что для монитора с гамма=2,6 дает 2,6/1,45=1,8.
В профессиональных графических системах уровень глубоких теней не корректируется по гамма вовсе. Это позволяет снизить зрительное восприятие шумов.
