像阴影区域的显示效果极差、高光部分模糊不清，或者在Mac上准备的图像在Windows电脑上看起来太暗等问题，往往是由于伽玛特性造成的。在本文中，我们将讨论伽玛，它对液晶显示器的色彩再现有重大影响。了解伽玛对色彩管理和产品选择都很有用。建议重视图像质量的用户仔细阅读并点赞收藏哦。

 

究竟什么是显示器伽玛？

伽玛一词来自希腊字母表的第三个字母，大写为Γ，小写为γ。 伽玛这个词在日常生活中经常出现，如伽玛射线、被称为Gamma Velorum的恒星和gamma-GTP等术语。在计算机图像处理中，这个词一般指的是中间色调（灰色）的亮度。

让我们更详细地讨论一下伽玛。在个人电脑环境中，处理色彩时使用的硬件包括显示器、打印机和扫描仪。当使用这些连接到个人电脑的设备时，我们向每个设备输入和输出颜色信息。由于每个设备都有自己独特的色彩处理特性（或倾向），所以色彩信息的输出不能与输入完全一样。在输入和输出信号中出现的色彩处理特性被称为伽玛特性。

PC显示器上还原的色彩基于三原色的组合： 红色 (R)、绿色 (G) 和蓝色 (B)。 每种RGB颜色都有8位（2⁸=256色调）的数据。大约1677万种颜色（被称为 "全色"）是由256³（256 R色调*256 G色调*256 B色调）产生的。

某当今越来越多的显示器可以兼容每个RGB颜色10bit的色彩处理（2¹⁰=1024色调），或1024³（约1,064,330,000色），但操作系统和应用程序对这种显示器的支持相对滞后。目前，大约1677万种颜色，每个RGB颜色有8位，是PC显示器的标准颜色环境。

当个人电脑和显示器交换颜色信息时，最理想的关系是每个RGB颜色从个人电脑输入到显示器的8位颜色信息可以准确地输出，也就是说，输入:输出是1:1的关系。然而，由于个人电脑和显示器的伽玛特性不同，色彩信息的传输并不是按照1:1的输入:输出关系进行的。

颜色最终看起来如何，取决于伽玛值 (γ) 所产生的关系，伽玛值在数字上代表了每个硬件设备的伽玛特性。如果输入的颜色信息表示为x，输出为y，应用伽玛值的关系可以用方程式y=x^γ来表示。

伽玛特性用方程式y = x^γ表示。在理想的伽玛值为1.0时，y=x；但由于每台显示器都有自己独特的伽玛特性（伽玛值），y通常不等于x。上图描述了一条调整到标准Windows伽玛值2.2的曲线，Mac操作系统的标准伽玛值是1.8。

通常情况下，显示器伽玛的性质决定了中间色调会显得很暗。为了促进色彩信息的准确交换，在输入的数据信号中，中间色调已经被提亮，接近1:1的输入:输出平衡。以这种方式平衡色彩信息以匹配设备的伽玛特性，称为伽玛校正。

一个简单的伽玛校正系统。如果我们考虑到显示器的伽玛特性，并输入相应调整了伽玛值的色彩信息（即中间色调变亮的色彩信息），色彩处理就接近y=x的理想状态。由于伽玛校正通常是自动进行的，所以用户通常不费吹灰之力就能在PC显示器上获得正确的色彩处理。然而，伽玛校正的精度因制造商和产品而异（详见下文）。

 

操作系统和液晶显示器之间的伽玛关系

在大多数情况下，如果计算机运行Windows操作系统，我们可以通过使用伽玛值为2.2的显示器来获得接近理想的颜色。这是因为Windows假设显示器的伽玛值为2.2，这是Windows的标准伽玛值。大多数液晶显示器是基于2.2的伽玛值设计的。

Mac操作系统的标准显示器伽玛值是1.8。这个概念与Windows相同。我们可以通过将Mac连接到配置为1.8伽玛值的显示器上，获得接近理想的色彩再现。

为了在Windows和Mac的混合环境中实现色彩处理的均衡，将两个操作系统的伽玛值标准化是一个好主意。改变Mac操作系统的伽玛值很容易；但Windows没有提供这种标准功能。由于Windows用户通过显卡驱动程序或单独的色彩调整软件进行色彩调整，改变伽玛值可能是一项意想不到的复杂任务。如果在Windows环境中使用的显示器提供了调整伽玛值的功能，那么获得更准确的结果可能会更容易。

如果我们知道某幅图像是在Mac OS环境下创建的，其伽玛值为1.8，或者从Mac用户那里收到的图像显得不自然地暗，那么将显示器的伽玛设置改为1.8，应该可以显示出图像创建者所希望的颜色。

 

 

稍微扯远一点，Windows和Mac OS的标准伽玛值不同，原因与这两个操作系统的设计理念和历史有关。Windows采用了对应于电视的伽玛值（2.2），而Mac OS采用了对应于商业打印机的伽玛值（1.8）。Mac OS与商业印刷和桌面出版应用有着悠久的历史，即使是现在，1.8仍然是其基本的伽玛值。另一方面，伽玛值2.2是sRGB色彩空间的标准，它是互联网和数字内容的普遍标准，也是Adobe RGB的标准，其使用范围已扩大到宽幅印刷。

 

通过内部伽玛校正改善液晶显示器的色调

在上一页中，我们提到Windows环境的标准伽玛值为2.2，而且很多液晶显示器都可以调整到2.2的伽玛值。 但是，由于液晶显示器（或安装在其中的液晶面板）各自的特点，很难获得一条平滑的2.2伽玛曲线。

传统上，液晶面板具有特有的S形伽玛曲线，与RGB色彩的曲线存在许多偏差。 这种现象对于深色和浅色色调尤为明显，在用户看来，常常表现为色调跳跃、色彩偏差和色彩混杂。

注重图像质量的液晶显示器具有内部伽玛校正功能，可对伽玛曲线上这样的不规则性进行校正，以接近理想的y = x^γ。 设备规格中有一个特别有用的数字，可以帮助我们判断显示器是否具有内部伽玛校正功能： 如果颜色最大数量约为10.7亿或680亿，或者规格说明查找表 (LUT) 为10位或12位，则可以判断显示器应该兼容内部伽玛校正功能。

内部伽玛校正功能对颜色进行分级并重新分配它们。虽然从个人电脑到液晶显示器的输入是以每RGB颜色8bit的颜色信息形式出现的，但在液晶显示器内，色阶分级被应用于将其增加到10bit（约10.7亿色）或12bit（约680亿色）。每种RGB颜色8bit的最佳颜色（大约1677万种颜色）通过参考LUT来确定并显示在屏幕上。这修正了伽玛曲线的不规则性和每种RGB颜色的偏差，使屏幕上的输出接近y = x^γ的理想状态。

让我们来了解一些关于LUT的信息。 LUT是一个包含预先进行的某些计算结果的表。 只要参照LUT就可以简单地获得某些计算结果，而无需实际进行计算。 这样加快了处理速度，并减少了系统负荷。 液晶显示器的LUT能够从10位或以上的多个色阶颜色数据中识别最佳8位RGB颜色。

内部伽玛校正功能的概述。从PC输入的八位RGB颜色信息被多级分色为10位或更多位。然后通过参考LUT将其重新映射为最佳的八位RGB色调。经过内部伽玛校正，结果接近理想的伽玛曲线，极大地改善了屏幕上的层次和色彩再现。

EIZO的液晶显示器主动采用内部伽玛校正功能。在专为高画质而设计的型号中，以及在ColorEdge系列中为色彩管理而设计的一些型号中，来自PC的8位RGB输入信号要经过多重分级，并以14或16位进行计算。在bit数高于LUT bit数的情况下进行计算的一个关键原因是为了进一步改善色阶，特别是对暗色调的再现。寻求高质量色彩再现的用户可能应该选择像这样的显示器型号。

 

检查液晶显示器的伽玛值

最后，根据本文的讨论，我们准备了一些图像画面，可以方便地检查液晶显示器的伽玛值。直接看着你的液晶显示器，从屏幕上稍稍后退，半闭着眼睛注视下面的图像。从视觉上比较方形轮廓和周围的条纹，寻找看起来具有相同灰色调（亮度）的图案。正方形轮廓和其周围的条纹图案看起来亮度最接近的图案代表显示器目前配置的粗略伽玛值。

基于2.2的伽玛值，如果方形框架看起来很暗，那么液晶显示器的伽玛值是低的。如果方形框架看起来很亮，伽玛值就高。你可以通过改变液晶显示器的亮度设置或在显卡的驱动菜单中调整亮度来调整伽玛值。

当然，如果你使用为伽玛值调整设计的型号，如EIZO液晶显示器，调整伽玛值就更容易了。为了获得更好的色彩再现，你可以通过校准显示器来设置伽玛值并优化色彩再现。