Diese
Anzeige 101
werden die Grundlagen der Gammakorrektur von Bildschirmen erläutert. Dazu müssen wir Ihnen einige Hintergrundinformationen zur Gammakorrektur auf dem Bildschirm zeigen. Es geht um die Signalverarbeitung, die hinter der Anzeige von Inhalten auf LCD-Modulen steht.
Kurioserweise beginnen wir mit der Humanbiologie. Um genau zu sein, die Augen.
Das menschliche Auge ist ein kompliziertes Organ. Es lohnt sich, einige Fakten darüber zu erfahren, wie das Auge Informationen verarbeitet. Die Evolution hat das moderne menschliche Auge über Jahrtausende hinweg geformt. Es gibt viele Tricks, um die bestmögliche Wirkung zu erzielen. Ein gutes Beispiel dafür ist die Tatsache, dass unsere Augen nicht sehr empfindlich auf Veränderungen in hellen Farbbereichen reagieren, aber sehr wohl Veränderungen in einer dunklen Umgebung erkennen können.
Der Unterschied in der Lichtemission zwischen den Stufen (Balken) ändert sich ständig von links nach rechts.
Wirkt das zweite Bild gleichmäßiger?
Das stimmt.
Und warum?
Die Antwort liegt in unseren Augen. Die Reaktion des menschlichen Auges auf die Lichtintensität ist nichtlinear. Deshalb wird das zweite Bild (Abb. 2), bei dem die Veränderung einem Potenzgesetz folgt, als gleichmäßiger empfunden.
Wegen dieses Effekts benötigen wir den Gamma-Transfer der Anzeige.
Gamma-Codierung, Gamma-Decodierung, Kompression, Expansion – Was ist was?
Es gibt viele Ausdrücke im Zusammenhang mit der Gammakorrektur auf dem Bildschirm, also sollten wir einige davon klären:
- Gamma-Kodierung (auch Gamma-Komprimierung) ist der Prozess der Umwandlung von Werten aus dem linearen Raum in Gamma.
- Die Gamma-Dekodierung (auch Gamma-Expansion) ist die Umkehrung des oben beschriebenen Prozesses. Dies ist der Prozess der Umwandlung von Werten aus dem Raum in lineare Werte.
Sehen Sie sich die Handlung an:
rot – Gamma-Korrektur anzeigen
gelb – lineare Funktion der Helligkeit
Die einzelnen Farbtöne der RGB-Kanäle ändern sich nicht um einen festen Wert, sondern werden entsprechend einer Kurve dargestellt, die eine Potenzfunktion ist.
Wenn eine Farbe mit der gelben (linearen) Funktion angezeigt wird (siehe Abbildung oben), gehen viele Details in den dunklen Bereichen verloren. Es gäbe auch keine Möglichkeit, die Unterschiede in den Lichtfarben zu erkennen.
Mit der Gammakorrektur für Bildschirme können wir die Hardware so einstellen, dass der beste visuelle Empfang erzielt wird.
Sollte ich mir Gedanken über die Gammakorrektur in meinem Projekt machen?
Wir hoffen, dass die Physik Sie nicht von diesem Thema abgeschreckt hat.
Keine Sorge, die Gammakorrektur für die Anzeige ist bereits im LCD-Controller enthalten. Die Frage der Bildwahrnehmung ist also bereits geklärt.
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