【走進科學】顯示器畫面過曝、死黑，可能是這里出了問題

2023-11-15 15:32 作者:泰坦軍團 0人讀過 | 我要投稿

01市場背景

影響顯示器顯示效果的因素有很多，但歸納起來無非就是硬件和軟件兩方面。在不同的軟件方案下，即使硬件配置相差無幾，顯示效果也可能出現(xiàn)巨大的差別。今天就來和大家聊聊，影響顯示器成像的一個重要的、軟件方面的影響因素——伽馬Gamma。

02問題描述

伽馬Gamma是什么？什么樣的伽馬Gamma最合適？不同的伽馬Gamma對顯示畫面有什么影響？

03分析過程

1.?什么是伽馬Gamma？

在LCD顯示器中，Gamma可以被認為是在觀看顯示器時，捕獲的數(shù)據(jù)的亮度（輸入）與如何影響人眼對顏色（輸出）的總體感知之間的關(guān)系的調(diào)節(jié)器。

2.?為什么需要伽馬Gamma？

因為人眼對亮度的感知程度與亮度的變化幅度之間的關(guān)系并不是線性的。

舉個例子，從0nit增加到3nit，人眼會非常明顯地感知到畫面變亮了，而如果從500nit增加到503nit，人眼感覺不出來亮度發(fā)生了變化。同樣的變化幅度，由于初始亮度不同，人眼對亮度變化的感知程度就存在差異。

大自然中，感覺的差別閾限隨原來刺激量的變化而變化，這是著名的韋伯定律，下圖顯示了自然界的線性增長的亮度和人心里感覺的灰介關(guān)系圖：

3.?顯示器的Gamma值

顯示器的Gamma值表示了輸入信號的顏色值以及發(fā)光的亮度之間的關(guān)系。同樣，它也是非線性關(guān)系的。使用不同的Gamma值：1.0(線性響應(yīng))、1.8~2.2(較暗的圖像)、3.0(過暗的圖像)顯示同一幅圖像效果如下：

顯示器如何顯示出不同的亮度呢？那就是灰階。

現(xiàn)在大多數(shù)顯示器一般用8位深的RGB來記錄數(shù)字圖像，所以最大的數(shù)據(jù)存儲量就是28?*?28?*?28?=?16,777,216，如果使用線性的方式進行存儲自然中的亮度，那可能動態(tài)范圍根本不夠用。所以拍攝的圖像先用Gamma進行壓縮，保留了大部分的中間和暗調(diào)細節(jié)，再通過GAMMA釋放（校正）并顯示出來，保證了人眼在顯示器上感覺和自然中一致。

4.?顯示器Gamma值標準是多少?

目前行業(yè)普遍認可的顯示器標準Gamma值為2.2，能夠最大程度地還原圖像原本應(yīng)有的色彩。

5.?不同的伽馬值預(yù)設(shè)有什么區(qū)別？

Gamma?1.8：大幅增強了較暗色調(diào)之間的色彩漸變，使較暗的場景更清晰，增加了整體色調(diào)亮度，適合暗黑風格游戲，防止被敵人躲在暗處偷襲。

Gamma?2.0：小幅度增強暗部細節(jié)表現(xiàn)，提供更加明亮的畫面質(zhì)感，適合看黑暗風格的電影和游戲。

Gamma?2.2：顯示器行業(yè)普遍認可的標準伽馬Gamma值，用于平衡真實顏色與顯示器，可以最大程度還原畫面原本的色彩，適合絕大多數(shù)人默認使用。

Gamma?2.4：小幅度降低畫面整體亮度，更好地還原略微過亮的場景中的細節(jié)，增強畫面對比度，提升厚重感。

Gamma?2.6：大幅突出顯示圖像和視頻中明亮的色調(diào)對比度，因為畫面中較亮色調(diào)的差異難以察覺。

04真相組總結(jié)

雖然顯示器公認的標準Gamma值為2.2，但由于各種各樣的原因，絕大多數(shù)顯示器并不能完全與標準Gamma2.2曲線完美重合。顯示器色調(diào)響應(yīng)曲線與Gamma2.2曲線越接近越好。色調(diào)曲線在Gamma2.2曲線之上的部分，則該灰階范圍內(nèi)的畫面會比真實亮度更亮；而色調(diào)曲線在Gamma2.2曲線之下的部分，則該灰階范圍內(nèi)的畫面會亮度偏低。

通過此篇文章，相信大家已經(jīng)了解到：硬件配置并不是影像顯示器成像的全部，優(yōu)秀的軟件調(diào)校同樣至關(guān)重要。因此，我們在購買顯示器產(chǎn)品時，應(yīng)該優(yōu)先考慮正規(guī)廠家推出的產(chǎn)品，才能盡可能帶來更加真實還原的顯示畫面。