Гамма‑коррекция

Характеристики люминофора кинескопа имеет нелинейный характер. Это означает, что при отображении линейного видеосигнала (непрерывное возрастание от уровня черного (О В) до уровня белого (0.7 В) яркость люминофора на экране будет возрастать нелинейно. Характеристика черно‑белого видеомонитора «ток электронного луча – обеспечиваемая лучом яркость» имеет вид параболической функции с показателем степени 2.2.

Идеально нам хотелось бы иметь систему видеонаблюдения, в которой бы осуществлялось линейное воспроизведение уровней яркости и цветов. Но так как характеристика слоя люминофора ЭЛТ далеко не линейна, нам приходится это компенсировать. Легче всего компенсацию сделать в телекамере. Если характеристику ПЗС‑телекамеры «яркость‑напряжение» (обычно линейную) электронным образом модифицировать к виду, обратному характеристике ЭЛТ (1/2.2=0.45), то мы получим линейную систему камера‑монитор.

Если поместить две кривые (камеры и монитора) в одну систему координат, то они расположатся симметрично относительно прямой в 45°. Это походит на математический символ у (гамма), отсюда и название этой характеристики.

На практике, если гамма‑коэффициент телекамеры не комплементарен характеристике видеомонитора, качество изображения не будет столь же хорошим. Это отразится на неестественном воспроизведении уровней яркости: на высококонтрастном изображении будут отсутствовать детали в среднем диапазоне яркостей.

Гамма‑коэффициент большинства черно‑белых видеомониторов равен 2.2, тогда установка по умолчанию для черно‑белой телекамеры должна быть равна 0.45. Естественно, ПЗС‑телекамеры имеют линейный гамма‑коэффициент (1).

Цветные видеомониторы особенно чувствительны к гамма‑эффекту, и, как упоминалось выше (в разделе «Цветное телевидение»), системы NTSC и PAL спроектированы для двух различных допускаемых значений гамма‑коэффициентов цветного люминофора. Теоретически в NTSC гамма‑коэффициент должен быть равен 2.2, но на практике люминофоры ближе к 2.8, как предполагается в PAL.

Более высокие значения гамма‑коэффициента выглядят как более высококонтрастное изображение. Понятно, что это зависит не только от стандарта (NTSC или PAL), но также и от типа люминофорного покрытия кинескопа видеомонитора.

В настоящее время вопросу гамма‑коррекции нужно уделять еще больше внимания, так как мы все чаще используем стандартные компьютерные дисплеи для просмотра цифровых видеозаписей.

Следует помнить, что различные операционные системы, видеодрайверы и программы управляют гамма‑коррекцией по‑разному.