gamma校正什么意思_串联滞后校正对系统性能的影响

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE使用 1年只要46元售后保障童叟无欺

【Gamma的由来】

首先，要区分照度和亮度，照度是一个客观的量，亮度是一个主观的量，不同的人看相同照度的物体所感受到的亮度是不一样的。对于照度线性变化的物体，人眼感受到的亮度不是线性的。人眼对于低照度的物体更敏感，这意味着对于照度为2、3、4的三个物体，人眼能够区分，而对于照度为222、223、224的三个物体，人眼不能区分。

gamma校正什么意思_串联滞后校正对系统性能的影响

研究表明，人眼感受到的亮度与线性增长的物体照度之间的关系近似为幂指数关系，如下：

人眼感受到的亮度 = 物体照度^n （公式一）

其次，我们存储颜色的空间是有限的（也即灰度阶级有限），常用的RGBA32格式，每个颜色通道只有8位，最多能表示256种照度，而现实世界中的照度远超256。基于人眼对照度的感知特点，我们不能线性的去表示照度，需要表示出更多的低照度，以便人眼能分辨出更多的物体细节。

gamma校正什么意思_串联滞后校正对系统性能的影响

反过来的意思是：当我们用摄像机拍照时，很多低照度的物体的照度值被存储下来，根据公式一可以得到：

存储的值 = 物体的照度值^（1/n）（公式二）

这个n就是gamma值，其值到底为多少呢？

在8位图上，能表示的照度有256种，也即灰度有256阶，换算到0~1区间，0是黑，255是白，128为中间灰度，这个中间灰度要让人眼感觉为0.5，这样人眼看起来的灰度是均匀渐变的，如下图所示。

人眼感觉为0.5时对应的物理照度=0.218*人眼感觉为1时对应的物理照度。pow(0.5,2.2) = 0.218。这个就是Gamma = 2.2的由来。

gamma校正什么意思_串联滞后校正对系统性能的影响

那么0.218是怎么来的？人眼感受的亮度是主观的，不同的人感受到的不同，这个值得由很多人测试而来。1996年微软和惠普在特定的光照条件下测试人观看显示器的感受，他们认为，把8位图像中128号灰（0.5灰）这个抽象的、代表心目中中灰色的数值，对应以白像素21.8%的亮度显示出来，由黑到白的渐变过渡看起来会比较均匀。因此gamma被确定为2.2最合适，尽管gamma可以在2.2上下浮动。

最后，屏幕的照度与输入的电压不是线性关系，两者近似为2.2次幂的关系最为合适。例如输入的电压为0.5（输入的电压近似等于存储的值），屏幕的照度为pow(0.5,2.2) = 0.218，恰好0.218时人眼感觉的亮度为0.5。这就是反过来的公式二：

屏幕的照度 = 存储的值^2.2 (公式三）

因此，早期的阴极摄像管（CRT）显示器中，会使得屏幕的照度与输入的电压为2.2次幂的关系。其中，2.2为CRT显示器的gamma值，又被称为display gamma。不同的显示器的屏幕照度与输入电压的关系不同，gamma值也不同。不过厂商一般会尽量将生产显示器的gamma值向2.2靠近，现代的显示器的gamma值甚至可以调整，而不是像以前一样出厂就固定。