消隱與同步的原理
當這種再生圖像在“明亮環境”下,也就是在其他白色物體的亮度與圖像中白色部分的亮度幾乎相同的環境下觀看時,g =1的系統的確可使圖像看起來像“原始場景”一樣。但是某些圖像有時在“黑暗環境”下觀看所獲得的效果會更好,放映電影和投影幻燈片就屬于這種情況。在這種情況下,g 值不是等于1而通常認為g ?1.5,人的視角系統所看到的場景就好像是“原始場景”。根據這種觀點,投影幻燈片的g 值就設計為1.5左右,而不是1。
還有一種環境稱為中間環境的“暗淡環境”,這種環境就像房間中的其他東西能夠看到,但比圖像中白色部分的亮度更暗。看電視的環境和計算機房的環境就屬于這種情況。在這種情況下,通常認為再現圖像需要g ?1.25才能看起來像“原始場景”。
(二)g校正
所有CRT顯示設備都有冪-律轉換特性,如果生產廠家不加說明,那么它的g 值大約等于2.5。用戶對發光的磷光材料的特性可能無能為力去改變,因而也很難改變它的g 值。為使整個系統的g 值接近于使用所要求的g 值,起碼就要有一個能夠提供g 校正的非線性部件,用來補償CRT的非線性特性。
在所有廣播電視系統中,g 校正是在攝像機中完成的。最初的NTSC電視標準需要攝像機具有g =1/2.2=0.45的冪函數,現在采納g =0.5的冪函數。PAL和SECAM電視標準指定攝像機需要具有g =1/2.8=0.36的冪函數,但這個數值已顯得太小,因此實際的攝像機很可能會設置成g =0.45或者0.5。使用這種攝像機得到的圖像就預先做了校正,在g =2.5的CRT屏幕上顯示圖像時,屏幕圖像相對于原始場景的g 大約等于1.25。這個值適合“暗淡環境”下觀看。
過去的時代是“模擬時代”,而今已進入“數字時代”,進入計算機的電視圖像依然帶有g =0.5的校正,這一點可不要忘記。雖然帶有g 值的電視在數字時代工作得很好,尤其是在特定環境下創建的圖像在相同環境下工作。可是在其他環境下工作時,往往會使顯示的圖像讓人看起來顯得太亮或者太暗,因此在可能條件下就要做g 校正。
在什么地方做g 校正是人們所關心的問題。從獲取圖像、存儲成圖像文件、讀出圖像文件直到在某種類型的顯示屏幕上顯示圖像,這些個環節中至少有5個地方可有非線性轉換函數存在并可引入g 值。例如:
![]()
camera_gamma:攝像機中圖像傳感器的g (通常g =0.4或者0.5)
![]()
encoding_gamma:編碼器編碼圖像文件時引入g
![]()
decoding_gamma :譯碼器讀圖像文件時引入g
![]()
LUT_gamma:圖像幀緩存查找表中引入g
![]()
CRT_gamma:CRT的g (通常g =2.5)
在數字圖像顯示系統中,由于要顯示的圖像不一定就是攝像機來的圖像,假設這種圖像的g 值等于1,如果encoding_gamma=0.5,CRT_gamma=2.5和decoding_gamma,LUT_gamma都為1.0時,整個系統的g 就近似等于1.25。
根據上面的分析,為了在不同環境下觀看到“原始場景”可在適當的地方加入g 校正。
評論