gamma概念概述

内容

1、什么是Gamma ?

2、为什么要做Gamma ？

3、Gamma 与图像增强

4、如何计算图像的gamma

5、gamma的测量

可以从两个维度来说gamma，一个维度是成像设备到显示设备的传递，另一个维度是从图像增强、图像处理的角度来说gamma;

1、什么是Gamma ?

• 从数学角度看gamma实际是一个值域范围（0，1）的指数运算；

• 如下，右图的曲线（非线性的）就是由图中的直线（线性的）经过gamma校正后得到的，也叫非线性变换；

2、为什么要做Gamma ？

• 就是原来模拟信号时代的CRT显示器本身的特性会有一个crt gamma（也叫反gamma）, 但为了能让显示器做到线性输出，输出的图像信号就加了一个gamma 校正，这样两条gamma作用到一起，CRT 显示器输出就是线性的了；

• 数字显示为什么仍有Gamma ?

现在的显示屏特性都是线性的了，但为了兼容旧时代的信号，显示器内部要做“反”gamma, 相对应，为了产生gamma的图像，ISP（成像端），要做gamma ;

• ISP gamma、显示gamma (反gamma)、显示输出

也有人把ISP gamma 称为 encoding gamma，显示gamma 称为decoding gamma；

3、Gamma 与图像增强

• gamma可以做阶调映射，如下左图经过gamma校正后，可以看到图像暗区是有被提亮了，可以做到把一些阶调抬升了，有些阶调保持不变，亮区向下压；

• ISP Gamma 对图像的影响

0.45的gamma亮度比较高，0.66的gamma 对比度比较好，ISP gamma是要小于1的，显示 gamma 是大于1的，一般消费类相机里面gamma 范围是[0.6 – 0.8] ，是亮度和对比度平衡的经验值 ;

• None Linear Mapping

gamma实际是非线性映射，他是色彩重建的一个部分，而很多和颜色相关的计算是需要在linear模式下进行的，所以他需要进行反变换，也就是把None linear 的空间变换成为 Linear的空间，所以当调试过程中我们调整了gamma曲线后，将会对色彩产生影响，那么就要考虑重新校正色彩相关的模块了；

4、如何计算图像的gamma

• 要确保图像的曝光是正确的，否则测出来gamma就不对；

5、gamma的测量

• 建议使用colorcheck来测量gamma, 因为只有在曝光正确的情况下，才能保证gamma的测量准确，用colorcheck同时也可以测得曝光误差；

• 如下是用Imatest测得的gamma 值是1.89，也有人习惯用0.528表示；