Gamma和色域空间
gamma原理 灰度值
Gamma调节是一种在图像处理领域中非常常见的技术，它可以用于改变图像的亮度和对比度，从而使图像在视觉上更具有视觉冲击力和清晰度。
此项技术的基本原理是基于人类视觉系统的生理特性，即对亮度的感知不是线性的。
通过对图像的像素值进行非线性变换，使得图像的亮度和对比度得到更好的调整，从而使得图像在观看者的视觉中更加鲜明和清晰，同时可以增强图像的美感。
因此，在处理图像时，可以通过调整图像的伽马值来改变图像的亮度和对比度，使其更好地适应特定的观看环境和应用场景，从而提高图像的视觉效果。
灰度值是指图像中每个像素点的亮度值。
在RGB色彩空间中，每个像素点的颜色由红色、绿色和蓝色三个通道的数值共同决定，每个通道的数值范围为0到255。
当三个通道的数值都为0时，像素点的亮度为0，即为黑色；当三个通道的数值都为255时，像素点的亮度为255，即为白色；当三个通道的数值在0到255之间时，像素点的亮度介于黑色和白色之间，形成不同的灰度级别。
灰度值的计算方法有多种，常见的有以下几种：1. 平均值法：将每个通道的数值求平均值，得到的结果即为灰度值。
例如，对于一个RGB图像，其灰度值计算公式为：灰度值 = (R + G + B) / 3其中，R、G、B分别代表红色、绿色和蓝色通道的数值。
2. 最大值法：将每个通道的数值中最大的值作为灰度值。
例如，对于一个RGB图像，其灰度值计算公式为：灰度值 = max(R, G, B)3. 最小值法：将每个通道的数值中最小的值作为灰度值。
例如，对于一个RGB图像，其灰度值计算公式为：灰度值 = min(R, G, B)4. 对比度法：将每个通道的数值与255的差值的绝对值作为灰度值。
例如，对于一个RGB图像，其灰度值计算公式为：灰度值 = abs(R - 255) + abs(G - 255) + abs(B - 255)以上几种方法中，平均值法和最大值法计算出来的灰度值最接近真实情况，最小值法和对比度法计算出来的灰度值可能会存在偏差。
真彩色的显示器能够显示的颜色数有
真彩色的显示器能够显示的颜色数有当我们选择显示器时，经常会看到屏幕大小，分辨率等参数。
不过，现在越来越多的显示器产品介绍页面中，会提及"色彩管理"这个词。
除了在软件方面要有全面的体系，色彩管理更重要的是显示设备硬件本身有较好的素质，这也是明基、艺卓等大厂商一直在强调的。
要配合色彩管理，显示器本身的色彩很重要，尤其是“色域”尤为重要。
我们常听说的如100% sRGB，DCI-P3色域等，它们经常被作为一大宣传亮点。
那么色域是什么，它有多重要？CIE 1931 XYZ色彩系统我们人眼可以看见可见光，接收到颜色的信息。
而科学家发现，这些颜色可被分解为红、绿、蓝三种基本色，所以红绿蓝被称为三原色，也就是RGB（Red/Green/Blue）。
科学家经过测算和总结，在1931年制定了色彩范围的标准，这就是CIE 1931 XYZ色彩系统。
在这个系统中，人眼所能看到的颜色和亮度的范围被清楚地指示出来，也就是人眼的色域。
但需要注意的是，并不是说每个人都能看到这个标准的所有颜色。
▲ CIE 1931 XYZ色域CIE 1931 XYZ色彩系统的色域包括了所有可见颜色，由于颜色过于丰富，如今没有一个显示设备能够覆盖全人眼的色域。
不过随着显示器技术越来越成熟，很多显示器能将色域做得很大，覆盖的色彩也越来越丰富，达到100% sRGB色域的显示器也不胜枚举。
那么，什么是sRGB色域，常见的显示设备能显示多大的色域呢？sRGBsRGB色域诞生于1996年，从CRT时代开始直到现在，它都是最常用的标准。
现在几乎所有的显示器都支持sRGB，网页浏览，图形工作，日常办公等，sRGB都能够轻松胜任。
因此达到100% sRGB色域覆盖也是目前很多较好的显示器能做到的。
▲ 支持sRGB色域的BenQ PD2500Q显示器不过，sRGB色彩空间约只有CIE 1931 XYZ色彩空间的1/3，而且sRGB对于绿色部分色域覆盖不足。
了解伽马(GAMMA、伽马值、光度、灰度系数)
了解伽马（GAMMA、伽马值、光度、灰度系数）来源：pconline 日期：2007—08—26 00:05一. 在哪见过、听说过Gamma?* 还用说，Adobe Gamma* 常听说MAC的默认Gamma是1。
8,PC的是2。
2* 我的显卡驱动程序里有Gamma调节＊我下载了一个软件，也可以调节显示器的Gamma＊ WinDVD播放器带Gamma校正功能* ACDSEE的曝光调节里可以调Gamma＊ ACDSEE的选项中有Enable Gamma Correction* XV Viewer 能以参数—gamma 2。
2 启动（x window也可以）* PNG文件里有Gamma校正* Photoshop里当然也有＊ ICC Profile也和Gamma有关？* 摄像头、数码相机、扫描仪？胶片？……中也有提到Gamma的……这些都是怎么回事？图：显卡(驱动程序)上的Gamma设置图:ACDSEE中的曝光调节二. 什么是Gamma？2。
1. 显示器Gamma曲线Gamma可能源于CRT（显示器/电视机）的响应曲线，即其亮度与输入电压的非线性关系。
图：一典型显示器的响应曲线，非常接近指数函数（说明:上图中输入值为数字化的，即通常的RGB值,但可以理解数/模转换是线性的,所以它和输入电压是等效的）归一化后,我们通常可以用一简单的函数来表示：output = input ^ gammagamma就是指数函数中的幂。
图：归一化的Gamma曲线注意上图曲线的一些特性：＊端点是不变的,即不管gamma值如何变化，0对应的输出始终是0，1的输出始终是1(这一特性会被用到)。
这可能是gamma又被叫作“灰度”系数的原因吧。
＊ gamma > 1时，曲线在gamma=1斜线的下方；反之则在上方.另外说明一下，虽然是以显示器作为例子，但可扩展到一般的图像相关的输入/输出设备。
Gamma曲线应该是普遍存在的,即使它不是严格的指数关系，可能还是会这么通称。
【修图的一定要看】PS专业的颜色设置技巧
【修图的一定要看】PS专业的颜色设置技巧当我们用设置的色彩模式拍完照片后，就开始在PS上修片，常常会碰到这种情况：为什么自己修的色彩艳丽的图片拿到外面彩印出来就变得颜色黯淡或者失真呢？这就涉及到你在PS上使用什么色彩管理系统修片以及存储照片时色彩转化的问题了。
不过看似复杂的PS颜色设置系统只要经过下面一步步的说明，相信你也能理解并掌握。
首先启动PS，点击编辑／颜色设置，就进入了PS色彩管理控制区。
在弹出的对话框里有设置、工作空间、色彩管理方案、转换选项、高级控制五大项。
“设置”项内包含十多种选项，有“自定、日本印前2、日本Web／Internet、日本常规用途2、日本报纸颜色、日本杂志广告颜色、显示器颜色、Adobe RGB色域、photoshop5默认颜色、北美Web ／Internet、北美印前2”等等下拉选项。
无论选哪种都决定着后面其他四项的选择。
换句话说，一旦选定除“自定”以外的任一项，后面的“工作空间”“色彩管理方案”“转换选项”“高级控制”可以不选，系统将自动默认。
“设置”的默认项是“日本常规用途2”，它的色彩空间是sRGB,一般的打印、激光输出等选这项就可以了，但需要注意的是它不适合用于处理RAW格式和Adobe RGB色域拍摄的照片；比较专业的选择是“北美印前2”，它的色彩空间是Adobe RGB（色域比sRGB要宽阔）一般RGB模式照片(包括Pro RGB)在此模式下可以得到很好的效果。
所谓“印前”只是一种称谓，并非仅针对印刷。
至此，可以说我们已经简单的把PS的颜色设置好了，如果要个性化的设置就选择“自定”，可以对下面所有选项任意选择。
假如我们在“设置”中选的是“自定”，现在就开始进行下面的个性设置。
一．工作空间。
包括RGB、CMYK、灰色、专色四项，是ps的色彩工作核心。
1.RGBRGB的下拉框有30多个色域空间可选。
中高级摄影师应选择Adobe RGB或prophoto RGB，其中prophoto RGB在调整后一定要转为Adobe RGB或sRGB（转化步骤以后单谈）以配合最终出片，否则照片会偏色。
色域和色彩空间的关系
色域和色彩空间的关系：色域和色彩空间是紧密相关的概念，但它们在表述和定义上略有不同。
色彩空间（Color Space）是一个描述和规范颜色系统的空间，通常以数学方式定义。
它定义了颜色的范围或“色彩的边界”，帮助我们理解和描述颜色的组成和范围。
色彩空间是一种对颜色进行编码的方法，也指一个技术系统能够产生颜色的总和。
常见的色彩空间包括sRGB、CMYK、AdobeRGB以及ProPhotoRGB等。
色域（Gamut）则是指设备（如显示器、打印机等）所能显示的颜色的范围。
它通常被用来描述设备能够显示的颜色在某个色彩空间中所占的百分比。
例如，一个显示器的色域是90% sRGB，这意味着这个显示器能显示出的色彩范围在sRGB色彩空间中占了90%的面积。
在实际应用中，色域和色彩空间几乎是同义词，都用来描述设备和软件显示和处理的色彩的范围。
色彩空间是一个更广泛的概念，包括了所有可能的颜色，而色域则是一个更具体的概念，描述了设备或系统实际能够显示或处理的颜色范围。
GAMMA(伽玛值)含义
1 什么是gamma？对于CRT显示器，输入电压信号将在屏幕上产生亮度输出，但是显示器的亮度与输入的电压信号不成正比，存在一种失真。
如果输入黑白图像信号，这种失真将使被显示图像的中间调偏暗，从而使图像整体比原始场景偏暗；如果输入的彩色图像信号，这种失真除了使显示图像偏暗以外，还会使显示图像的色调发生偏移。
gamma就是这种失真的度量参数。
对于CRT显示器，无论什么品牌，由于其物理原理的一致性，其gamma 值几乎是一个常量2.5。
（注意，gamma＝1.0时不存在失真），由于存在gamma 失真，输入电压信号所代表的图像，在屏幕上显示时比原始图像暗。
2 gamma概念的演化2.1 第一次演化（系统gamma和显示器gamma）对于显示器来说，gamma值是常量，不可改变，所以校正过程就只能针对输入的图像电压信号。
这种校正就是将正常的图像电压信号向显示器失真的相反方向去调整。
既然失真使图像的中间调变暗，那么在图像电压信号输入到显示器之前，先将该电压信号的中间调调亮，然后再输入到显示器，这样就可以抵消显示器的失真。
由于显示器的gamma值是常量，所以这种校正的幅度也是相对固定的，这种校正幅度的度量参数也叫gamma，这是gamma概念的第一次演化。
为了区别这两种不同的概念，此处的gamma又称为系统gamma（因为对图像电压信号的校正过程，发生在电脑系统中），显示器固有的gamma又叫做显示器gamma。
2.2 第二次演化显示器gamma表示一种失真，系统gamma表示一种校正，这两者的共同之处都是表示对原始信号的一种变换，所以gamma又分为两层含义，一表示对原始信号的一种变换，二表示这种变换的度量参数。
2.3第三次演化（文件gamma）从宏观上讲，被相机拍摄的物体的亮度是连续变化的，如果将亮度连续变化的被摄物体的图像转换成数字文件（计算机文件）时，无论用数字相机还是扫描仪，都要面临用离散的数值去近似表示连续的物理量（物体亮度）。
eotf曲线拟合度标准
eotf曲线拟合度标准
EOTF（Electronic Optical Transfer Function）曲线拟合度的标准可以根据具体应用场景和需求来确定。
一般来说，EOTF曲线的拟合度应该能够满足应用的精度要求，并且尽可能地减小图像的失真和色差。
在实际应用中，常用的EOTF曲线拟合度标准包括：
1. Delta E值：Delta E是指两种颜色之间的色差，通常使用Delta E值来评估EOTF曲线的拟合度。
Delta E值越小，说明两种颜色之间的差异越小，EOTF曲线的拟合度越高。
2. Gamma值：Gamma值是指EOTF曲线在中间灰阶处的斜率，通常使用Gamma值来评估EOTF曲线的拟合度。
Gamma 值越接近2.2，说明EOTF曲线的拟合度越高。
3. 色域覆盖率：色域覆盖率是指显示设备能够显示的颜色范围，通常使用色域覆盖率来评估EOTF曲线的拟合度。
色域覆盖率越高，说明显示设备能够显示更多的颜色，EOTF 曲线的拟合度也越高。
4. 色域重合度：色域重合度是指显示设备实际显示的颜色范围与理论最大显示范围之间的重叠度，通常使用色域重合度来评估EOTF曲线的拟合度。
色域重合度越高，说明显示设备能够更好地还原图像的颜色，EOTF曲线的拟合度也越高。
综上所述，EOTF曲线拟合度的标准应该综合考虑以上几
个指标，并根据实际应用需求来确定。
gamma校正的目的和方法
Gamma校正的目的和方法目的Gamma校正是一种图像处理技术，用于调整图像的亮度和对比度，以使其在不同的显示设备上呈现出更准确、更自然的色彩。
其主要目的是通过改变图像中每个像素的亮度值，以修正显示设备的非线性特性，从而提高图像的视觉效果和观看体验。
在传统的CRT显示器上，由于其亮度响应与输入电压并非线性关系，图像的亮度和对比度可能会失真。
而在现代的LCD和LED显示器上，由于其亮度响应曲线与CRT显示器不同，图像也可能出现亮度和对比度失真的问题。
通过使用Gamma校正技术，可以将图像的亮度和对比度调整到最佳状态，使其在不同的显示设备上呈现出更加一致和真实的色彩。
方法Gamma校正的方法主要是通过对图像中每个像素的亮度值进行非线性变换来实现的。
其基本原理是根据显示设备的特性，对图像中的亮度值进行合适的调整，以达到最佳的视觉效果。
具体来说，Gamma校正的方法可以分为以下几个步骤：1. 理解Gamma值在Gamma校正中，一个重要的概念是Gamma值。
Gamma值是一个非线性的参数，用来描述显示设备的亮度响应曲线。
一般情况下，Gamma值在0.5到2.5之间，其中1.0表示线性响应。
2. 图像预处理在进行Gamma校正之前，通常需要对图像进行预处理。
预处理的目的是将图像从RGB颜色空间转换到线性空间，以便更好地进行校正。
这可以通过对图像的每个像素进行颜色空间转换来实现。
3. Gamma校正Gamma校正的核心是对图像中每个像素的亮度值进行非线性变换。
具体的变换公式如下：output = input ^ (1 / gamma)其中，input表示输入图像中的亮度值，output表示校正后的亮度值，gamma表示Gamma值。
通过将输入图像中的每个像素的亮度值进行Gamma变换，可以得到校正后的图像。
4. 后处理在进行Gamma校正之后，通常还需要对图像进行后处理。
后处理的目的是将校正后的图像从线性空间转换回RGB颜色空间，以便最终显示或保存。
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MR.OH!主述
ANAN 編撰名詞釋疑
短短的十篇講座，Mr.OH! 希望能幫助同學們建立色彩管理和校準概念，為了避免干擾學習進度和講座流程，Mr.OH!在這個單元的最後一講中，安排名詞釋疑，針對色彩管理講座中所提到的幾個重點名詞，Gamma值、ΔE 、與色域空間作一個完整的解釋。
什麼是 Gamma 值？
同學初接觸色彩科學遇到第一個專有名詞通常就是『Gamma值』，或稱『Gamma曲線』。
如果不是已經鑽研這個領域有一段時間的研究者，很難從字面上去判斷 Gamma 到底代表什麼意思？難道是宇宙放射線中的『γ』？但即使是已經有了學習基礎的色彩管理者，想藉由簡短的幾句話來描述 Gamma值，也是相當地困難。
特別是為什麼要稱為『Gamma』，而不用一般淺顯易懂地 Contrast 對比、Brightness 明度 或 Luminance 照度來取代呢？Gamma 似乎與顯示裝置的明亮對比關係密切，可是卻使用一個完全不能理解的名稱？為什麼？
起源於人類視覺研究 Gamma 修正
將 Gamma 歸類於明暗部與中間調之數學表示是一個比較籠統，但較容易接受的說法。
實際上，Gamma 背後代表了一連串人類視覺研究的故事。
這個故事的起點就是，人的視覺究竟對什麼敏感？限於本講篇幅，Mr.OH! 會另闢章節解釋這些故事和實驗，總歸人類視覺研究發現了兩個特性：
1.人眼對灰度變化的感覺比對色調變化的感覺來得敏銳
2.人眼對低亮度變化的感覺比對高亮度變化的感覺來得敏銳
這兩個特性對顯示工業，進而是數位影像都影響深遠。
舉例來說，如果要作出一台顯示器能夠完整地表現出所有高傳真的畫面，無論是高亮度天空或暗部的陰影，則顯示器的對比至少要達到 5000:1 以上，基於成本和技術，現實生活之中，根本無法達到這樣的要求，目前量產產品只能做出
500~1000:1的顯示器。
Gamma 對應 RGB 顏色明度之示意圖
因此，顯示工業勢必要有所取捨！人眼的第二特性，指出人眼所能分辨的亮差層次是以對數方式分佈，而非以線性方式分佈。
換言之，在人視覺心理感知度上，面對高亮度達100燭光的畫面時，您可能區分得出99或101燭光的差異，但反過來，在黑暗的環境例如僅1燭光時，你可以分辨出 0.01燭光的差異，也就是說在一燭光以下常人的視覺敏銳度會提高100倍。
有了這項研究依據，顯示工業作了選擇，也就是在較暗的畫面時我們選擇較高的Gamma 值，以犧牲亮部層次來換取更多的暗部表現，相對地，一些明亮的畫面中我們就改選擇較低的Gamma值以犧牲部分的暗部層次，來使得亮部層次(如雲
彩)更為明顯，這便是伽瑪校正（Gamma Correction）原理的由來。
我們可以將 Gamma 公式如左表示，對應出每一個色彩號碼的實際亮度： Output Luminance ＝ 255 X ( 輸入 RGB 值 / 255）＾ Gamma ，這樣同學可以透過數值曲線瞭解 Gamma 值對應 RGB 所產生的變化。
Mr.OH! 現假設 一RGB值為 127 （相當於 50% 灰色），如果使用 Gamma 1.0 線性表示，輸出對應也是 127 ，但如果改以 Gamma 2.5 代入 RGB值只剩下 45（相當於 18% 灰色），但顏色變得太黑了，改換成 Gamma 2.2，換算 RGB 輸出還可以保有更多的暗部層次。
MAC 系統選用 1.8 / PC 系統選用 2.2 Gamma 值
瞭解上面的說明後，就不難瞭解為了尋求完整描述包含亮部、暗部的調整細節，不管是研究顯示器製造或是數位影像檔案壓縮統稱 Gamma 作為代表。
而 Gamma 的影響更進入的人們的生活之中，從電視、遊樂器到電腦等，幾乎無所不在，但卻鮮少有人瞭解背後的意義。
像是 Apple 蘋果電腦的 MAC 系統，為了達到較深色彩顯示，統調其 Gamma 設定為 1.8；而大多數的 PC / Windows 系統都遵循 Gamma 2.2 為標準。
許多專業的硬體設備也針對 Gamma 設定提供手動曲線調整，甚至還有 RGB 分色調整的功能，以三種的Gamma曲線來分別對應三種RGB的發光體，再反應至人眼睛內的三種感光細胞，達到顯示最佳化的目的。
由於 Gamma 值的設定直接影響人的視覺觀感，如果同學想要簡單又有效率的凸顯自己的照片作品，達到高傳真要求，深入研究 Gamma 曲線設定，可以幫助你很快的進入狀況。
Adobe RGB 與 sRGB 色域空間
整體來說（上圖），Adobe RGB 色域空間比 sRGB 和 CMYK 要來得大且完整
進入色彩管理，同學們更會發現色域空間的選擇多了甚多，從熟知的 sRGB、Adobe RGB 到 CIE RGB、NTSC(1953)、WideGamunt RGB 種種的選擇。
最為常用的當然就是 1998年10月，由 IEC(國際電氣標準會議)所策定之標準色域空間定義。
sRGB 係（standard RGB） 的簡稱，目前有 IEC61966-2.1 國際標準規格書規範其使用規格，幾乎所有的數位影像輸出入都支援此一規格。
不過，近年來影像設備發展快速進步，sRGB 的色域範圍（見上圖）相對狹窄，已經無法滿足更高端的專業色彩需求。
也因此，越來越多的 DSLR 數位相機支援 Adobe RGB 這個更寬廣的色域空間；然而選擇 Adobe RGB 可以獲得更佳顏色表現嗎？其實，目前顯示器、印表機或者印刷機支援 Adobe RGB 仍不夠普遍，即時數位相機已經超越了顯示裝置所能表現的色域空間範圍，一旦進入後製修圖，難免還是有誤差發生。
原則上，sRGB 仍是大多數軟硬體設備支援的標的，選擇 Adobe RGB 作為作業的準繩，關鍵還是在於 DSLR 以外的軟硬設備。
ΔE - Delta E
數位色彩無可避免的必須和大量的數學交手！除了，Gamma 以外，Delta E 可能是同學遇到第二多的問號？不同於 Gamma 以對數模擬人類視覺的表現，Delta E 提供簡單的數據讓我們能夠確定色彩精度。
簡單的說，Delta-E是一種描述『差異』的測量方法，可以較容易地計算出色彩精度差距。
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Delta E 大多數運用於彩色製版印刷中，也有少部份用來測量數位相機、掃描器與印表機之色彩偏差。
絕大多數的色彩測量都仰賴儀器和電腦完成，主要檢測 CIELAB架構下各色彩與標準差值。
Delta-E 通常還被用來描述人眼所能覺察的色彩和色調中的最微小差異。
我們知道受限於技術、墨水、紙張和其他種種因素，印刷原本和副本之間必定會存在的差異，Delta-E 可以規範出何者是人們感知內所能忍受的範圍。
一般來說，Delta-E位於3到6之間變化是可以被接受的。
不同 Delta-E範圍內的色彩效果是不一樣的，舉例來說，ΔE = 1.6～3.2，人眼基本上是分辨不出色彩的差異；3.2～6.5，專業訓練的印刷師傅可以辨別其不同，多數人仍感到色彩是相同地；ΔE = 6.5～13，色彩差別已經可以判別，但色調本身仍然相同；當ΔE =13～25，可以確認是不同的色調表現，卻也可辨別出色彩的從屬，ΔE
超過25以上，則代表是另一種不同的顏色了。