오늘날의 화면에서 감마 보정의 목적은 무엇이며 그래픽 및 사진과 어떤 관련이 있습니까?


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감마 보정의 목적과 그래픽 및 사진 측면에서 감마 보정 및 보정되지 않은 이미지 간의 관계와 일반적인 색상 관리 (선형 RGB에서 감마 보정 RGB 공간으로 변환 한 다음 화면에 표시)와 혼동되고 있습니다. 화면).

많은 소스, 주로 http://www.guillermoluijk.com/article/gamma/index.htm 및 질문 에 StackOverflow에서 # 23026151을 (DO I 필요 감마에 현대 컴퓨터 / 모니터에 대한 최종 컬러 출력을 수정?) , I ' ve는 다음과 같은 결론에 도달했습니다.

감마 보정 은 원래 CRT 모니터의 입력 신호에 대한 비선형 응답을 보정하도록 설계되었습니다. CRT는 입력 신호 자체를 증폭 할 수 없었기 때문에 PC의 출력 신호를 조정하여 표준 감마 2.2 보정 및 sRGB 색 공간을 생성해야했습니다.

그러나 현대 스크린 은 CRT처럼 신호 손실을 겪지 않습니다. 또한 일부 비선형 성을 보여줄 수 있지만 입력 신호가 채널당 8 비트 (256 개의 음영)로만 전달되는 경우 색상 재현 자체에서 비선형 성을 보상 할 수 있어야합니다. 한 채널에서 256 개 이상의 음영을 재현합니다. 이는 sRGB와 함께 감마 보정 및 모든 감마 보정 색상 공간이 CRT 시대의 유산 일 뿐이며 입력 신호를 선형으로 표시하는 것이 유일한 목적이었습니다.

감마 보정이 인간 시력의 비선형 성을 보상하기 위해 여기에 있다고 주장하는 기사도 있습니다(CambridgeInColour.com-감마 보정 이해) 어두운 음영에서 작은 차이를 발견 할 수는 있지만 밝은 음영에서는 잘 보이지 않으므로 감마 곡선과 대략 일치해야합니다 (점의 밝기가 기하 급수적으로 증가해야 함). 밝게 나타납니다). 이것은 카메라 센서가 장면을 기록하는 방식이 아닙니다. 센서의 원시 데이터는 선형 RGB로 가져와 감마 보정 RGB 색상 공간 (그림자 발생 및 밝게 어두워 짐)으로 개발됩니다. 감마 보정은 출력 신호 손실을 보상하기위한 것이기 때문에 현대 스크린은 CRT의 동작을 시뮬레이션하여 감마 보정을 취소하고 카메라가 캡처 한 것처럼 장면을 표시합니다. 화면에 1 : 1 음영을 표시합니다. 잘,

그런 다음 RGB 색상 공간의 모든 음영이 선형 RGB를 포함한 다른 모든 RGB 공간에서 정확히 동일한 RGB 값을 가져야 함을 의미합니까 (예 : sRGB의 # 010A1F는 비트 맵 파일의 저장 측면에서 선형 RGB의 # 010A1F로 정확하게 변환 됨) 8bpc) 그리고 화면 전송 및 그래픽 어댑터에 따라 색상 전송 방법과 이미지를 대상 색상 공간으로 변환하기 위해 어느 한 쪽에서 추가 재 계산을 수행해야합니까? 다시 말해, 그래픽 편집기에서 색 공간을 변경하면 RGB 값 자체와 아무 관련이 없습니다. 이미지 메타 데이터의 새로운 색 공간 만 기록합니까? 디지털 그래픽 어댑터 / 화면 인터페이스가 사용되는 곳에서는 색상 관리가 쓸모 없게 될 것이기 때문에 이것이 사실이 아니라고 생각합니다. 그래픽 어댑터는 아날로그 게인 (감마)이 사용되지 않는 색상 공간에 관계없이 일반 RGB 데이터를 간단히 보낼 수 있습니다. 0에서 255까지의 선형 눈금에 적용되는 값에 적용됩니다. 반올림 오류가 발생하지 않으면 다른 색상 프로파일의 색 영역이 동일합니까?

마지막 혼동의 부분은 http://www.guillermoluijk.com/article/superhdr/index.htm 기사의 색상 프로파일 변환과 노출 레벨 테이블 (첫 번째)에 대한 오해에서 비롯된 것일 수 있습니다. 구글 번역). 선형 값이 지수 함수 (또는 역 감마)를 사용하여 변환되어 색조 범위를 그림자로 축소하여 이미지를 어둡게한다는 것이 올바르게 이해됩니까? 선형 RGB를 저장하고 감마 보정 된 이미지로 컴퓨터 화면에 표시하면 어떻게됩니까?

이러한 복잡한 질문을 한 것에 대해 사과 드리지만, 발생하는 모든 불확실성을 설명하는 정말 좋은 정보원을 찾기 란 매우 어려운 일입니다. 내 오해를 해결하는 데 도움이 될만한 답변에 대해 미리 감사드립니다.


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이 질문을 요약하려고 할 수 있습니다. 제목만으로도 대답 할 수는 있지만 편집하는 것이 주제를 이해하는 데 도움이되는 좋은 방법이라고 생각합니다.
JenSCDC

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나는 많은 것을 잊었다는 것을 깨달았 기 때문에 작은 부분도 답을 찾기 시작했고, 누군가의 질문에 대답하는 것이 그것을 다시 배우는 좋은 방법입니다.
JenSCDC

주된 이유는 단순히 하위 호환성입니다. 기존 CRT 모니터 및 최신 LCD 모니터와 동일한 컴퓨터 및 동일한 소프트웨어를 사용할 수 있습니다. 소프트웨어는 예전과 똑같은 작업을 계속합니다. sRGB 색상 공간에 이미지를 만듭니다. 물론 이것은 일반적인 감마 보정을 포함합니다. 그런 다음 구식 CRT 모니터는 그대로 이미지를 사용하지만 최신 디스플레이는 기본적으로 선형 색 공간에서 sRGB 색 공간으로의 변환을 "실행 취소"합니다.
Jukka Suomela

그리고 그것이 사진과 관련되는 방법 : 올바른 도구가 주어지면 그렇지 않습니다. 감마 보정 (보다 일반적으로 다양한 색상 공간 간의 변환)이 자동으로 수행됩니다. 일반 사용자는 전혀 볼 수 없어야합니다. 컴퓨터 프로그래머가 알아야 할 것은 기술 일 뿐이지 만 최종 사용자는 전혀 알 필요가 없습니다. (물론, sRGB 색상 공간에 16 진 색상 값과 같은 것을 명시 적으로 입력하지 않으려는 경우에는 현재 수행중인 작업을 가장 많이 알고있을 것입니다.)
Jukka Suomela

답변:


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에서 찰스 포 인턴 "감마의 재활" :

오해 : CRT 모니터의 비선형 성은 수정해야하는 결함입니다.

사실 : CRT의 비선형 성은 인간 시력의 밝기 민감도에 거의 반비례합니다. 비선형 성으로 인해 CRT의 반응이 대략 지각 적으로 균일 해집니다. 결함이 아닌이 기능은 매우 바람직합니다.

오해 : 감마 보정의 주요 목적은 CRT의 비선형 성을 보상하는 것입니다.

사실 : 비디오, 데스크탑 그래픽, 프리 프레스, JPEG 및 MPEG에서 감마 보정의 주요 목적은 제한된 비트 수의 지각 성능을 최적화하기 위해 휘도 또는 삼 자극 값 (강도에 비례)을 지각 적으로 균일 한 도메인으로 코딩하는 것입니다. 각 RGB (또는 CMYK) 구성 요소에서

기사의 나머지 부분도 매우 깨달았습니다. :)


자연의 장면은 선형 감마에 있으며 플레어를 보상하기 위해 약간의 감마를 올리면 화면이나 종이에 같은 방식으로 표시해야합니다 (보통 감마 1.1 또는 1.2).
Iliah Borg

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Poynton 박사 학위 논문은 현재 온라인 상태입니다 : poynton.ca/PDFs/Poynton-2018-PhD.pdf . 3 장과 4 장은 고전적인 곡선을 다루고, 8 장에서는 Dolby PQ 곡선 (SMPTE-2084)과 같은 모양을 가진 "바튼 가벼움"OETF를 소개합니다. 스케일의 하이 엔드에서는 감마에서 로그 곡선으로 매끄럽게 변형됩니다. 이것이 실제로 예상했던 것입니다. 전체 책은 매우 깨달았습니다!
Jeroen van Duyn

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캠브리지의 다음 예제를 고려하십시오 .

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

감마 인코딩을 적용하면 동일한 비트 심도 (이 예에서는 5)로 원본 이미지를보다 정확하게 표현할 수 있습니다.

이는 사람의 눈에 더 가깝게 32 가지 레벨을 사용함으로써 달성됩니다. 다시 말해 압축의 한 형태입니다. 예를 들어 JPEG 는 채널당 8 비트 만 사용하더라도 약 11 스탑 의 다이나믹 레인지를 실제로 저장할 수 있습니다 .

다른 압축 형식과 마찬가지로 파일 크기 (및 더 큰 파일을 읽거나 쓸 수있는 속도가 느린)에 신경 쓰지 않아도 상관 없습니다. 이론적으로 8이 아닌 각 채널에 11 비트를 할당하려는 경우 선형 감마를 사용하는 JPEG와 유사한 형식을 사용할 수 있습니다.

요약하자면, 감마는 압축의 한 형태 일뿐입니다. 눈으로 인식 할 때 특정 양의 정보를 저장하는 데 필요한 파일 크기가 줄어 듭니다. 또는 동일한 비트 깊이에서 더 미묘한 그라데이션을 저장할 수 있습니다.


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전 방송 엔지니어이고 현재 편집자 및 VFX 감독자로 장편 영화 및 TV에서 일하고 있습니다.

여기에 많은 진술이 잘못되었습니다. 신호 경로의 감마는 원하는 이점 이며 초기 비디오 엔지니어가 전송시 감지되는 노이즈를 줄이기위한 설계 선택입니다.

CRT가 포함 된 모든 진공관은 다양한 비선형 성을 나타냅니다 (Langmuir-Child Law 참조). CRT는 다양한 디자인 차이에 따라 1.5에서 3.5 이상 (전압 신호로 구동되는 경우)에서 "감마"까지 다양 할 수 있습니다. 비선형 성은 단색에서는 문제가되지 않았지만 색에 대해서는 더욱 중요해 졌으므로 NTSC는 신호 감마를 1 / 2.2로 지정했습니다. CRT 설계 및 지원 회로는 Langmuir-Child 법 (실제로 1.5로 이해되지만 일반적으로 여러 요인으로 인해 CRT에서 더 높음)의 실제 감마를 ~ 2.5의 인간 인식 "감마"수준에 맞게 조정합니다. NTSC의 경우 텔레비전 세트의 감마 목표는 ~ 2.4로 가정하고 PAL은 ~ 2.8을 나타냅니다.

구 아날로그 방송 신호 표준에서 더 높은 감마는 특히 인간의 인식이 비선형 인 것을 기반으로인지 된 잡음을 줄이는 것입니다. 이 사용 사례에서는 비선형 성을 이용하여 신호를 감마 인코딩하는 "컴 팬딩"효과로 노이즈를 숨 깁니다. 이것은 꽤 학문적입니다.

CRT TV 및 모니터 디자인을 감마 타입 곡선과 달리 선형성을 달성하도록 변경하는 방법은 몇 가지 있지만 아날로그 방송의 감마 곡선은 겉보기 노이즈를 30dB 줄였습니다. 감마는 지금 당장 그대로 바람직했습니다 .

LCD 모니터를 선형 (감마 1.0) 방식으로 사용할 수있는 경우에도 감마가 필요합니다. 감마가 더 이상 필요하지 않다는 주장 은 완전한 이층이며, 프리 엠 퍼시스 곡선을 적용하는 현재의 목적을 이해하지 못한다.

감마는 비트 심도가 채널당 8 비트이지만 sRGB (또는 Rec709)가 "좋아"보이도록하는 것입니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

이것은 감마 프리 엠 퍼시스가있는 sRGB (8 비트) 이미지입니다 (예 : 일반 웹 이미지). 표준

다음은 감마의 이점없이 이미지가 어떻게 보이는지입니다 (즉, 선형 값이고 선형 디스플레이 인 경우 감마 프리 엠 퍼시스가없는 경우). 나쁜

감마는 어두운 영역에서 더 많은 비트를 제공하여 더 부드러운 그라데이션과 더 낮은 노이즈를 제공합니다.

완전히 선형화하려면 전체 신호 경로에 채널당 최소 12 비트가 필요합니다. 8bpc는 충분하지 않습니다. 곡선으로 인코딩하고 디스플레이에서 디코딩하면 컬러 채널당 1 바이트의 작은 데이터 청크를 사용할 수 있습니다.

영화에서 우리는 작업 공간으로 linear를 사용 하지만 linear로 작업 할 때 채널당 32 비트 부동 소수점 입니다. 선형 이미지 파일을 교환 할 때 채널 플로트 당 16 비트 인 EXR Half를 사용합니다. 10 비트 DPX 파일을 사용하는 경우 이미지 데이터는 LOG 곡선을 사용하여 인코딩됩니다.

그러나

우리가 사용하는 컴퓨터 모니터는 여전히 8 또는 10 비트 FOR DISPLAY이므로 모니터로 보내기 전에 모든 선형 이미지를 감마 조정해야합니다. 왜?

대부분의 "양호한"모니터는 채널당 8 비트에 불과하며, 대부분의 "6 비트 내부"는 채널당 8 비트 이미지를 가져와 채널당 6 비트로 표시합니다. 그들은 어떻게 수용 가능한 이미지를 만들 수 있습니까?

감마!

채널당 10 비트 모니터는 드물고 비싸다 (NEX PA271W처럼). 내 NEC는 10 비트 신호를 사용할 수 있으며 프로파일 링에 14 비트 내부 LUT를 사용합니다. 그러나 10 비트는 여전히 선형으로는 충분하지 않습니다!

10 비트에서도 감마 또는 어떤 형태의 프리 엠프 / 디 엠프 곡선이 필요합니다 . 12 비트는 합리적인 리니어 디스플레이를위한 최소값이며, 장편 영화 산업에서는 받아 들일 수 없습니다.

우리는 DCDM (Digital Cinema)을 위해 12 비트 프로젝터를 사용하고 있습니다. DCDM은 CIE X´Y´Z´를 사용할뿐만 아니라 2.6프로젝터 감마도 사용합니다 !!!

DCI는 극장을 위해 만들어졌으며 CRT와 같은 오래된 기술에 의존하지 않고 자체 폐쇄 생태계입니다. 선형 (감마 1.0) 공간을 사용하는 데있어 "이점"이 있다면 사용 된 것이지만 그렇지 않습니다.

ADVANTAGE는 감마 곡선을 사용 하므로 Linear는 디지털 시네마에 사용되지 않습니다 .

따라서 기존 이유로 감마 만 사용한다고 말하지 마십시오. 이는 거짓이기 때문입니다.

이해하기 쉬운 방식으로 이러한 문제를 명확하게 설명하기 위해 주제에 대한 Poynton을 읽으십시오 .

읽어 주셔서 감사합니다.

각주 다음 NTSC 1 / 2.2의 감마 신호를 지정하지만 **는 텔레비젼 하였다 예상 시스템 감마 이득 2.4의 감마를 가지고. Rec709 (HDTV)와 sRGB는 전송 곡선을 제외하고 동일하다는 점을 지적하면 유용합니다. 흥미롭게도 Rec709 (BT1886을 통해)는 "물리적 디스플레이 감마"를 2.4 (즉, 모니터 자체의 감마)로 지정하고 sRGB 모니터는 일반적으로 2.4 이상으로 설정됩니다 (조사는 대부분의 사용자가 2.5 이상으로 설정 한 것을 보여줍니다). 그러나 신호 감마는 대략 다릅니다. sRGB의 경우 1 / 2.2, Rec709의 경우 약 1 / 2.0 두 경우 모두 예상되는 시청 환경에 따라 의도적으로 시스템 감마 이득이 있습니다.


나는 항상 오디오 산업이 왜 같은 접근법을 사용하지 않고 대신 샘플 당 16 비트 이상을 던지는 지 궁금해했습니다 ...
Zeus

안녕하세요 @ Zeus, 몇 가지 이유가 있습니다 (질문으로 묻는다면 더 깊이있는 답변을 줄 수 있습니다). 기본적으로 16 비트 또는 24 비트에서도 오디오 스트림은 비디오 (일반적으로)보다 훨씬 낮은 대역폭이며 처리하기가 더 쉽습니다. 그럼에도 불구하고, 오디오 DOES는 이러한 유형의 프리 엠 퍼시스 및 디엠 퍼시스를 많은 경우에 사용합니다 (특히 낮은 비트 전송률). 사실 청력은 비선형 적이지만 (모든 인식 에서처럼) 8 비트 오디오는 채널 비디오 당 4 비트와 같이 "정렬"합니다. 채널당 8 비트 비디오는 픽셀 당 총 24 비트를 사용하므로 16 비트 오디오와 비교하면 사과 / 주황색입니다.
Myndex

@Myndex에게 감사드립니다. 불행히도 이것은 여기서 주제가 아닌 주제 일 것입니다. 나는 그러한 프리 / 디엠 퍼시스가 처음부터 오디오에 사용되지 않은 이유가 궁금합니다. 그건 그렇고, 물론 채널 당 16 비트를 의미했습니다 (CD와 같이). 선형 8 비트 오디오 (공식적으로 존재 함)는 예제의 선형 8 비트 비디오 (표준으로는 존재하지 않음)보다 끔찍한 일입니다. 나는 장단점이 낮은 이해하지만 장점은 높은 : 해상도의 절반을 잃고 모든 3dB이 ... 미친 느낌
제우스

오디오 질문을 환영하는 스택 교환 관련 사이트가 있다고 생각합니다. 상관없이 : 16 비트 오디오의 각 비트는 6dB (전압)이므로 총 동적 범위는 96dB입니다. 6dB (전압)은 전압이 클수록 "두 배"(또는 절반)이지만, 인간은 문자 그대로 "반감기"양으로 10dB를 인식하는 경향이 있습니다. Pre / De emph는 처음부터 오디오에 사용되었습니다. 기록에는 RIAA 곡선, 자기 테이프에 NAB 곡선 등이 사용되었습니다.
Myndex

선형 디지털 인코딩에서 전압의 절반은 디지털 범위의 절반 (정의상), 즉 1 비트 분해능 손실입니다. 이것은 '약간 부드럽다'(-6dB, 3이 아닌 내가 의미 한 수치)로 인식되는 무언가에 대해 많은 것입니다. 필요한 ~ 35dB 이상 (음성 또는 오케스트라의 경우)을 캡처하려면 이미 가장 부드러운 사운드 (그리고 제대로 정규화 된 경우)의 경우 6 비트 손실입니다. 나는 '아날로그'강조 (약간 다르고 주파수 의존적)를 알고 있지만 디지털에 사용 된 것을 들어 본 적이 없기 때문에 내 질문은 ...
Zeus

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감마 보정에 대한 많은 혼란스러운 기사가 ​​있으며 감마 및 인간 비전에 대한 많은 모호한 참조가 있습니다. 감마의 이유는 역사적이며 오래된 CRT 형 모니터의 반응 곡선 (인간의 시선과는 무관)의 결과입니다. 현대의 평면 스크린에서는 감마 인코딩 및 후속 보정의 논리적 이유가 없지만 업계 표준이되었습니다.

감마 곡선과 인간 비전의 응답 곡선 사이 의 일치하는 관계는 인식 된 이미지 품질에 영향을주지 않으면 서 이미지의 비트 깊이를 줄일 수 있기 때문에 파일 크기를 줄이는 데 도움이됩니다 .


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감마가 어두운 톤을 더 밝게 만들고 밝게 만드는 것을 제외하고는 OP가 거의 정확합니다. 이것은 눈이 아닌 파일에만 있습니다. 데이터는 눈에 보이기 전에 항상 원래 선형으로 다시 디코딩됩니다. 원래 장면을보고 재생 된 디코딩 된 데이터를 보는 눈의 차이는 단순히 원치 않는 재생 오류입니다.

감마는 CRT 모니터의 심각한 손실을 수정하기 위해서만 수행됩니다. CRT는 비선형이며 밝은 톤을 나타내지 만 더 어두운 톤을 잃습니다. 따라서 감마는 어두운 톤을 지나치게 밝게 만들고 CRT 손실 후 다시 정상 (선형)으로 나타납니다. 그러나 LCD 모니터는 선형이므로 더 이상 감마가 필요하지 않지만 모든 구형 RGB 이미지와의 호환성을 유지하기 위해 모든 표준에는 여전히 동일한 감마가 포함됩니다. LCD 모니터는 단순히 디코딩하고 폐기하기 쉽습니다. 그리고 데이터는 여전히 CRT에서 작동합니다.

감마는 사람의 눈에 대해 절대로 없습니다. 수정 된 선형 원본 데이터를보고자하는 것 외에는 없습니다. 눈에는 비슷한 역반응이 있으며, 이는 우연의 일치이지만 사람의 눈에는 감마 데이터가 표시되지 않습니다. 항상 (CRT 손실 또는 LCD 칩에 의해) 먼저 디코딩되며 사람의 눈은 선형 데이터를 다시 (희망적으로) 볼 수 있습니다. 원래 장면을 본 것과 마찬가지로 원래 장면에도 감마가 필요하지 않았습니다. 눈은 도움이 필요하지 않습니다. 밖에 나가 나무를 보아라. 감마가 없습니다. 우리의 눈이 나무를 잘 볼 수 없다고 생각합니까? :) 그것에 대해 조금 더 생각하십시오. 뇌는 눈 반응을 해독하고, CRT 또는 LCD는 데이터 인코딩을 해독합니다. 감마를 주장하는 사람들은 단순히 눈에 대해 알지 못합니다. 그들은 들었던 잘못된 것들을 반복하고 있습니다. 듣기는 어렵지 않지만 매우 잘못되었습니다. 이 사람들은 인간의 눈이 필요한 감마를 언제 어떻게 볼 수 있는지 설명해야합니다. 기회가 없습니다.

감마는 약 8 비트가 아닙니다. 데이터가 인코딩 된 다음 디코딩되며, 희망이 동일하기 때문에 원래 선형 장면의 정확한 재생을 볼 수 있습니다. 감마는 비트가 나오기 전에 초기 NTSC TV (1940)에서 다시 이루어졌지만 CRT는있었습니다. :) 감마는 CRT 손실에 불과합니다. 순수하고 단순합니다. 그리고 CRT 시대에 감마는 매우 필요했습니다.

RGB 데이터는 일반적으로 지수가 1 / 2.2 (약 제곱근) 인 감마를 추가하기 전에 정규화됩니다 (0.1 % 값으로). 18 %는 (0.18 ^ 1 / 2.2) = 0.46, 또는 히스토그램에서 46 %, 또는 0..255 스케일에서 117입니다. (사람 이미지 18 %도 50 % 여야합니다. :) 18 %는 18 %이지만 히스토그램 데이터는 감마 인코딩되어 있기 때문에 거의 50 %를 볼 수 있습니다. 그러나 지수에 대한 0은 여전히 ​​0이고 1은 1입니다. 지수는 여전히 1이므로 동적 범위가 증가하지 않습니다. 감마로 인해 클리핑이없고 끝 점이 이동할 수 없습니다. 물론 데이터는 다른 사람이보기 전에 디코딩되기 때문입니다. 모든 것 (인코딩 한 다음 디코딩)은 아무 문제가 없습니다. 바라건대 눈에 변화가 없습니다. 그러나 파일에서 지수에 대한 정규화 된 데이터 (FRACTION)는 눈이 보이지 않는 것을 제외하고는 더 커지고 밝아집니다.

감마는 CRT 모니터의 응답을 수정하기 위해서만 수행됩니다.


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나는 우리의 눈이 이러한 반응 곡선을 가지고 있다고 생각하지만, 특히 빛의 양이 급격히 변할 때이 반응은 특히 더 높지만 동시에 뇌는 우리의 홍채를 좁혀서 그 반응을 해독하여 동일한 (선형 지각)을 유지합니다. 새로운 시청 조건으로 원활하게 전환 될 때까지 안정적인 시청 조건을 유지하십시오.

감마 보정은 본질적으로 CRT 전자총 특성이 신호를 디코딩 된 것처럼 (즉, 2.2 감마) 신호를 만들기 때문에 균일 한 출력 (선형 출력)을 전송하기 위해 더 많은 인코딩 (즉, .45 감마 적용)이 필요한 CRT 전자총 비선형 성에서 비롯되었습니다. 곡선 적용). CRT 시대에는 인터넷에서 데이터를보고 교환하는 균일 성을 유지하기 위해 모든 디지털 데이터를 인코딩하여 주로 .45455 감마 곡선과 매우 유사한 sRGB의 감마 곡선으로 인코딩 된 이미지 파일 형식이 CRT 건 문제를 취소했습니다. .

이제 인터넷의 모든 데이터가 인코딩되고 LCD 기술의 선형 동작 (예 : 입력 신호 = 출력 값)으로 인해 표준이 된 후 모든 디지털 데이터를 다시 디코딩하기에는 너무 늦어서 논리적 솔루션! 그리고 그것은 CRT 결함을 다시 모방하는 것이며 레거시 시스템처럼 신호를 디코딩하는 칩 (즉, 2.2 감마 곡선을 적용하는 칩)으로 LCD를 생산했습니다. 그렇지 않으면 인터넷의 모든 데이터를 디코딩해야합니다.

따라서 눈 비선형 성의 혼란에 빠지지 마십시오. 당신은 희망없는 생각의 끝없는 원을 갖게 될 것입니다.

그리고 여기 감마와 우리의 눈의 관계가 있습니다

카메라 센서에서 생성 된 선형 이미지 데이터 RAW 파일이 모니터에 "표시"될 때 기본적으로 감마 = 1.00 (카메라 센서 특성) 즉 (디코딩 또는 인코딩 없음 = 수정 없음)을 갖는 파일은 "어두운 것으로 만"어두워졌습니다. & 채널 당 12 비트는 큰 파일이지만 슬프게도 우리는 눈이 어두운 값에 너무 민감하지 않고 밝은 값에 민감하지 않고 어둠의 미묘한 변화를 구별 할 수 있기 때문에이 깊이에 전혀 도움이되지 않았습니다 (그리고 나는 아래 설명 참조).

모니터 특성으로 인해 이미지가 "어둡게 표시"되기 때문에 밝기 수준이 중간보다 많은 밝은 값과 어두운 값에서 낭비됩니다 (모니터 감마를 보면 중간 톤이 아래로 내려 갔기 때문에). 가치는 같은 기회를 가졌습니다.

그래서 그들은 감마 보정을 적용하는 것 (예를 들어 원시 데이터를 s45GB의 .45455 감마로 JPEG와 같은 일부 형식으로 인코딩하여)을 채널당 8 비트로 변환하여 운임 값을 올바르게 보거나 표시하는 것 외에도 파일 크기를 줄임 .45455 감마를 픽셀에 태워서 어두운 톤과 중간 톤을 다시 올리는 것은 눈의 본성과 매우 일치합니다.

내 설명은 눈의 막대 세포가 야간 시력의 능력이 있고 어두운 값을 구별하는 너무 민감한 특성이기 때문에 >> 우리는 단색 색상에 민감한 원추 세포에 대해 약 1 억 2 천만 개의 막대 세포 대 6 또는 백만을 평균했습니다. 파장

나는 그것을 책임지는 눈 반응 곡선이 아니라고 생각합니다. 눈의 감마와 모니터 감마를 다른 방식으로 연결하려고 시도하지 마십시오. 나는 감마 문제를 이해하는데 어려움을 겪었으므로 내가 가진 모든 것을 얻었습니다.

이것은 감마 이유와 해결책에 관한 최고의 참고 문헌 중 하나입니다.

http://www.w3.org/TR/PNG-GammaAppendix.html


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여기에 첫 번째 답변 초안이 있습니다. 시간이 허락하면 좀 더 자세하게 설명하지만 OP에 일종의 답변을주고 싶습니다. 의견은 환영 이상입니다.

CRT 관련 내용은 더 이상 적용되지 않습니다. 그러나 감마 인코딩 이미지를 계속 사용하는 실질적인 이유가 있습니다. 감마 인코딩을 사용하면 곡선과 같은 편집 내용이 "정상"처럼 보이게됩니다. 눈이 빛에 선형 적으로 반응하지 않기 때문에 LAB 공간 생성에 대한 자세한 내용을 살펴보십시오.

예를 들어,이 스크린 샷을보십시오 :여기에 이미지 설명을 입력하십시오

왼쪽 이미지는 원본이고 중간 이미지는 감마 2.2로, 오른쪽 이미지는 감마 1.0으로 복사합니다. 각 사본에 적용된 곡선을 볼 수 있습니다. 곡선의 모양을 고려할 때 2.2 또는 1.0 버전은 예상 한 것과 비슷합니까?


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사실, 특히 이미지의 높은 비트 표현에서 작업 할 때는 감마가 필요하지 않습니다. 그러나 이는 너무 많은 경우에 완전한 소프트웨어 재 작성을 의미합니다. 또는 전환이 완벽하지 않습니다 (예 : Blankertz 씨가 방금 언급 한 것처럼 익숙한 곡선이 모양을 완전히 변경 함).


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LCD 모니터는 "선형"이며 오늘날 감마가 필요하지 않지만 CRT 모니터는 비선형이며 여전히 필요합니다. 기존 이미지의 모든 세계 아카이브에는 CRT에 대한 감마가 있으므로 모든 소프트웨어를 변경하고 기존 이미지를 모두 사용하지 않는 것보다 감마를 계속 추가하는 것이 훨씬 쉽습니다.

인간의 눈은 절대로 감마를 사용하지 않습니다. 눈은 감마없이 원래 장면을 잘 볼 수 있습니다. 감마는 CRT 모니터의 예상 손실을 수정하는 것입니다 (따라서 원래 장면의 재현을 볼 수 있습니다). LED 모니터는 감마를 해독하고 버리는 것을 잘 알고 있습니다 (인간의 눈은 감마가없는 원본 장면 데이터를 충실하게 재생하기를 기대하기 때문에 재생은 동일하게 보일 것입니다). 감마 데이터로 보는 것은 좋지 않습니다. 다행히 인간의 눈은 감마 데이터를 볼 기회가 전혀 없습니다. 눈에 감마가 필요하다는 것을 알려주는 사이트는 감마에 대해 잘 알지 못합니다.

그러나 히스토그램은 감마로 인코딩됩니다. 데이터가 사람의 눈에 보여지기 직전까지 (위의 이유로) 인코딩되기 때문입니다. 인코딩 된 데이터의 중간 점은 50 %가 아니라 감마 데이터에서 약 73 %입니다 (화이트 밸런스 및 대비와 같은 카메라 조정은 조금 더 이동합니다). 이미지를 정확히 1 스톱으로 노출 부족하면 255 포인트가 약 3/4 스케일로 이동하고 50 % 스케일로 이동하지 않습니다. 18 % 그레이 카드는 라이너 데이터에서 18 %이지만 감마 데이터에서 약 46 %입니다. 어쨌든 50 %가되어야한다고 가정하는 사람들은 자신의 조도계를 보정하는 것을 생각할 수도 있습니다. :) 그러나 눈은 감마 데이터를 보지 못하며 항상 먼저, 어떤 식 으로든 해독됩니다. 눈은 항상 원래 장면의 충실한 재현을 바라 봅니다.

그러나 FWIW에서 프린터는 대부분의 감마 변경도 필요합니다. 2.2 값은 아니지만 도트 게인으로 인해 너무 멀지는 않습니다. Apple은 현재 세계 2.2 표준을 준수하지만, 우리는 모두 감마 1.8을 사용했던 초기 Mac 컴퓨터를 알고 있습니다. 이것은 모니터 용이 아니며 Windows에서 사용했던 것과 동일한 모니터를 사용했습니다 (모니터는 서로 바꿔 사용할 수 있음). 그러나 애플은 당시 레이저 프린터를 판매 했었고, 감마 1.8은 프린터 용이었습니다. 그런 다음 Mac 비디오 하드웨어는 CRT에 필요한 2.2로 가져 오기 위해 조금 더 추가했습니다. 오늘날 프린터는 수신 한 2.2 데이터에서 약간 톤을 내려야하지만 여전히 많은 데이터가 필요합니다.

오늘날 표준은 감마 2.2이므로 기존의 모든 RGB 데이터가 여전히 호환됩니다.


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LED는 백라이트 타입입니다. 감마 보정의 주된 이유는 CRT가 그랬더라도 CRT를 최적화하지 않기 때문입니다.
Euri Pinhollow
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