gamma校正

基础知识部分 为了方便理解，首先会对( Luminance )的相关概念做一个简单介绍。如果已经了解就跳到后面吧。 我们用Radiant energy（辐射能量）来描述光照的能量，单位是焦耳(J)，因为光实际是以一定速度在传播的电磁波，所以把单位时间内的传播的 Radiant energy(能量)称作 radiant flux ( 辐射通量),用来描述他的能量表现，单位瓦特(Watt )。 Radiant intensity ( 辐射强度 )用来指定 radiant flux ( 辐射通量)的方向，正式的来说，他是用来定义每个立体角的 Radiant energy(辐射能量) 的传递速度，它的单位是瓦特/球面度((W · sr - 1 )。 辐射强度( Radiant intensity )通常会是一个很大的空间范围，但对于使用像素的成像系统来说是一个很小的区域，所以使用 intensity 来作为图像数据的度量并不合适。那么就需要一个可以对应面积的单位，我们把通过单位面积的能量( Radiant energy )，称作辐射照度( Irradiance )。 而把在每个单位面积上的辐射强度 ( Radiant intensity )，称作辐射率( radiance ), 他的单位是瓦特/球面度/平方米。 图像保存在文件里的（如TIFF），就是于辐射率成正比

好记性不如乱笔头，这部分技术资料老早就看过，但是老是忘记，这里记录下来，可以帮助以后复习。 首先人的眼睛对亮度的感知并不是线性的，说的直白一点就是有些物理亮度人眼感知不到。比如：一个物体的亮度为0.4，随着时间的推移，亮度逐渐增加到了0.8，人眼能感知到的就是0.4和0.8这两个亮度，中间的亮度呢？抱歉人的肉眼感知不到。亮度增加一倍，人眼才能感知到。 显示器为了适应人眼的感知， 使用了一种指数关系（电压的2.2次幂）对输入的颜色信号做输出。 这个非线性映射的确可以让亮度在我们眼中看起来更好，但是也有一个问题：我们把线性颜色信息传递给显示器，显示器显示出来的不是线性颜色。比如( 0.5, 0.0, 0.0 )表示暗红色，我们把它翻一倍变成( 1.0, 0.0, 0.0 ),但是它们被传递到显示器显示的分别为(0.218, 0.0, 0.0)，( 1.0, 0.0, 0.0 )。颜色的线性关系通过显示器显示后完全就没有了！！！ 如果我们所有的工作都在线性空间中进行的，但最终还是要把所有的颜色输出到显示器上，所以我们传递给显示器的颜色信息，通过显示器很少能够正确的显示。出于这个原因，通常将颜色值设置得比本来更亮一些（由于显示器会将其亮度显示的更暗一些），这就是Gamma校正。如果不这样做，在线性空间里计算出来的颜色就会不正确。同时，还要记住

1 gamma 校正背景 　　在电视和图形监视器中， 显像管 发生的电子束及其生成的图像亮度并不是随显像管的输入电压线性变化，电子流与输入电压相比是按照指数曲线变化的，输入电压的指数要大于 电子束 的指数。这说明暗区的信号要比实际情况更暗，而亮区要比实际情况更高。所以，要重现摄像机拍摄的画面，电视和监视器必须进行伽玛补偿。这种伽玛校正也可以由摄像机完成。我们对整个电视系统进行伽玛补偿的目的，是使摄像机根据入射光亮度与显像管的亮度对称而产生的输出信号，所以应对图像信号引入一个相反的 非线性失真 ，即与电视系统的伽玛曲线对应的摄像机伽玛曲线，它的值应为 1/ γ，我们称为摄像机的 伽玛值 。电视系统的伽玛值约为 2.2 ，所以电视系统的摄像机非线性补偿伽玛值为 0.45 。 彩色显像管 的伽玛值为 2.8 ，它的图像信号校正指数应为 1/2.8=0.35 ，但由于 显像管 内外 杂散光 的影响，重现图像的对比度和 饱和度 均有所降低，所以 彩色摄像机 的伽玛值仍多采用 0.45 。在实际应用中，我们可以根据实际情况在一定范围内调整伽玛值，以获得最佳效果。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2 gamma 校正定义 　　(Gamma Correction ，伽玛校正）：所谓伽玛校正就是对图像的伽玛曲线进行编辑，以对图像进行非线性色调编辑的方法