Kako krivulja gama pomaga pri izbiri projektorja ali televizorja?

Pri izbiri najboljšega televizorja ali projektorja najpogosteje niti ne slutimo, da je glavni sklep na predvečer nakupa mogoče sprejeti, če po nekem čudežu izmerimo nekaj najpomembnejših parametrov. Ena od njih je krivulja gama, ki objektivno prikaže barvne zmožnosti izbranega modela. Preden pokažemo, kako gama vpliva na sliko na projektorju ali televizorju, se moramo poglobiti v teorijo. Bistvo težave je v tem, da človeško oko vidi drugače kot fotoaparat ali katera koli druga naprava.

Oglejmo si običajni gradient, ki poteka od črne do bele barve z 256 stopnjami sivine od 0 % do 100 %, tj. od 0 do 255.

Ta trak prikazuje, kako digitalni fotoaparat vidi prehod iz temne v svetlo stran – prehod je zelo gladek in linearen. Človeško oko pa isti trak vidi zelo različno. Narava je to uredila tako, da vedno “kosimo” na temno stran, svetli toni pa nekako izhlapijo in jih skoraj ne zaznavamo.

Najpreprostejši primer – odprite katero koli črno-belo fotografijo: večina tonov ravni sivine na pomembnih predmetih bo v levi polovici gradienta, v temnejši.

Obstaja še ena težava: z linearnim kodiranjem ni mogoče prenesti zadostnega števila stopenj stopnjevanja temnih tonov. To pomeni, da bodo pri linearni svetlobni moči sivi toni in podtoni izginili: tema za naše oči bo ostra kot južna noč.

Če kodiramo s 5 biti 32 stopenj gradacije , bomo videli naslednji “gradient.

Kot lahko vidite, se v temnem delu gradientna vrstica “reže” veliko redkeje kot na desnem robu. Svetlejša kot je slika, več tonov. Vendar je bistvo v tem, da svetlega dela gradienta skoraj ne zaznavamo, zato se bo večina barv v naši zaznavi preprosto “razblinila”.

Sklep: linearno kodiranje signala izkrivlja zaznavanje slike, saj ji odvzame naravne barvne odtenke.

In tu so se zviti matematiki domislili, kako prevarati lasten pogled – s pomočjo krivulje gama. Ta stopenjska funkcija izboljša podrobnosti v temnih tonih na račun njihove izgube v svetlih tonih, kjer so za nas “vse mačke sive”. In to zelo lepo – brez povečanja količine prenesenih informacij.

Tako se veliko odtenkov, ki so bili med linearnim kodiranjem signala izločeni, vrne v območje vidnosti. Krivulja gama prikazuje, kako natančno se sivinske lestvice reproducirajo glede na svetlost.

Najpogostejše slikovno merilo za sodobne digitalne naprave je krivulja gama s faktorjem 2.2. V tem primeru bo gradient videti takole:

Opazite, kako enakomerno je razporejen gradient in koliko tonov se je pojavilo na svetlobnem območju, ki je na voljo našemu vidu? Zaradi korekcije gama. Matematika je čudovita znanost!

Če želite na lastne oči videti, kakšne čudeže lahko naredi korekcija gama, si oglejte barvne slike z različno gama: 1.0 tj. brez gama, linearno kodirano , 1.8, 2.2 i 3.0.

To je velika razlika, kajne??

Mimogrede naj omenimo, da se morda zdi, da so nekatere od teh slik bolj kontrastne kot druge, vendar temu ni tako. Črne in bele pike so na teh slikah enake, zato je tudi kontrast enak. Gamma je zato veliko pomembnejša za “kontrast” slike v dobesednem pomenu besede.