簡圖記錄總結

一、概念

      GAMMA概念：CRT顯示器螢幕上產生亮度輸出和輸入電壓訊號不成正比存在失真，gamma最初就是用於描述顯示器件亮度響應特性引數，調整gamma曲線就是針對輸出輸入曲線的調整。後來衍生到 在拍攝端、顯示端對亮度或者歸一化三基色進行非線性轉化的過程。

      顯示裝置的GAMMA值：CRT顯示曲線歸一化處理後，亮度輸出和電壓輸入接近y=x^2.2的曲線，這裡我們稱gamma=2.2，一般CRT裝置gamma值都在2.2~2.5左右。對於LCD裝置本身是沒有類似的特性，但實際一般也會人為的校正到gamma為2.2左右（原因源於人眼的gamma特性）。

       人眼的gamma特性：人眼實際對亮度的感知也是非線性的，一般呈現指數關係。在低照度下，人眼更容易分辨出亮度變化，隨著亮度的增加，反而不容易感知亮度變化，人眼感知亮度 和 實際光照強度輸入 約呈現月y=x^0.4的曲線。（人眼在不同亮度環境下曲線都回有所變化，因此 對於電影/電視/電腦 不同環境，編碼/解碼 配合的gamma值都是有差異的）

      檔案採集儲存的gamma特性：基於人眼低亮度感知變化更敏感這一特性，在採集或儲存階段，為了更有效的儲存資訊，都回對資料進行非線性轉化如儲存值與輸入亮度y=x^0.5，使用8bit非線性儲存的內容還原後能接近11bit線性儲存感官效果。

二、典型顯示通路

      理解了基本的gamma概念後，我們不難看出gamma是一個端到端的通路特性。一個典型的顯示通路如下：（1）內容製作採集裝置，使用y=x^(1/2.2)曲線進行採集，然後將R'G'B'資料再CSC轉化為YUV資料，便於編碼/傳輸，節省檔案大小和傳輸頻寬。（2）顯示傳輸裝置，如視訊盒子/電視端SOC處理部分，將YUV進過CSC轉化為R'B'G'，進行gamma曲線微調達到產品預期的色溫白平衡等顯示風格。（3）屏端顯示裝置，將R'B'G'按如曲線y=x^2.2進行顯示。

三、GAMMA常見實現方案

      如當通路中為RGB10bit資料，那麼GAMMA邏輯處理模組要做的就是通過查表將0~1023的分量輸入對映到0~1023的輸出，調整GAMMA曲線就是調整這張1024個數據的資料表，RGB可單獨使用不同的資料查詢表也可使用一張資料表節省空間。（實際的場景中，不同的源採集的曲線不同，輸出使用的表也不同，應此一個顯示系統往往存在各種gamma曲線在不同場景使用）

四、重點事項

      關於屏端Gamma校正：屏作為顯示端，其GAMMA曲線非常重要，直接影響 亮度/對比度/噪聲/顏色，調節好屏端gamma是一切調節影象效果的基礎，一般情況下調整gamma的過程 為依次輸入0~1024的灰階，確認灰階飽和丟失現象，通過調整gamma曲線最終達到gamma=2.2的要求。

      關於不同gamma值的影響：最理想的狀態時顯示系統所有的內容都使用一個gamma值採集製作，顯示端俺統一的gamma顯示，但實際無法保證，如本地碼流/網路碼流/圖片/HDMI源 由於環境擦汗以，gamma編碼值夜不同，解決方案是在不同的場景使用不同的gamma係數。但實際過程往往無法做到完全匹配，如在播放視訊過程調出選單，GPU繪製的選單往往是完全線性的RGB，應此在2.2gamma顯示過程會有輕微偏色。

      關於線性與非線性演算法處理gamma影響：從整個視訊通路來看，過程圖象都是處理非線性資料。如果某個演算法必須要線上性領域處理（如需要做周邊資料參考，而且必須要是線性參考系），那麼在做資料處理前必須要有degamma的過程，將資料變為線性資料，然後處理完成後再重新進行gamma還原。