Gamma

Die Gammakorrektur ist eine hauptsächlich im Bereich der Bildverarbeitung oft verwendete Korrekturfunktion, welche ihre historischen Ursprünge in der Röhrenbildschirmtechnologie hat. Die Bildschirme früherer TV-Geräte konnten das Bildsignal nicht linear wiedergeben. Da es einfacher war, diese Nichtlinearität in den wenigen eingesetzten Kameras anstatt in allen Empfangsgeräten auszugleichen, wurden die Kameras dahingehend modifiziert mit nichtlinearen Signalen zu arbeiten.


TV Gamma Setup Einstellung

Die korrekte Bilddarstellung

 

TV Gamma Setup Einstellung

Splitscreen der inkorrekten Bilddarstellung: Rechts ist das Bild viel zu hell

 

TV Gamma Setup Einstellung

Splitscreen der inkorrekten Bilddarstellung: Rechts ist das Bild etwas zu dunkel

 

Moderne Displays haben das Problem der systemeigenen Nichtlinearität nicht, müssen jedoch wiederum die Gamma Korrektur einsetzen um die opto-elektrische Transferfunktion von Videokameras zu kompensieren. Die Gamma Korrektur bildet in diesem Fall die Nichtlinearität alter Röhrenbildschirm nach und wird eingesetzt um über das gesamte System eine nahezu lineare Abbildung zu gewährleisten. Ein typischer Gamma-Wert für die Korrektur ist dabei 2,2.

Gammakorrektur

Die Abbildung demonstriert die Gammakorrektur auf einem herkömlichen TV Gerät. Ohne Gammakorrektur (y=1, oben) zeigt sich ein zwar kontrastreiches, aber auch unnatürlich wirkendes Bild. Erst durch die Gammakorrektur mit dem Faktor 2,2 (unten) zeigt sich ein originalgetreu wahrnehmbares Bild.

Die Gammakorrektur wird durch diese Formel vorgenommen:

Gamma Formel

Iin entspricht dabei der relativen Intensität des jeweiligen Farbwerts auf einer Skala von 0 bis 1. Iout ist der gamma-korrigierte Farbwert ebenfalls auf einer Skala von 0 bis 1. Die dunkelsten und hellstmöglichen Farbwerte bleiben auch nach der Gammakorrektur erhalten, verändert werden jedoch die Übergänge von Zwischenwerten. Die konkreten Auswirkungen einer solchen Gammakorrektur auf Zwischenwerte zund Farbübergänge können Sie der unten dargestellten Grafi entnehmen.

Gammakorrektur

Der typische Gammakorrektur-Wert eines PC-Monitors oder eines digitalen TV-Gerätes liegt bei 2.2. Typischerweise kann dieser Wert auch über die Konfiguration des jeweiligen Bildschirms oder auch innerhalb des Betriebssystems verändert werden, eine Änderung ist jedoch nicht empfehlenswert. Auch fotographische Labore, welche Bildschirme testen, arbeiten mit einem Gammakorrektur-Wert von 2.2. Die entsprechende Belichtung eines für gut befundenen Bildes am Monitor ist daher nur bei einem Gammakorrektur-Wert von 2.2 garantiert.

Unter Mac OS galt für den Standard-Gammakorrektur-Wert von 2.2 bis vor kurzem noch eine Ausnahme. Mac OS verwendete bis vor kurzem einen Gammakorrektur-Wert von 1.8. Dieser Wert war für einen Workflow ohne Farbmanagement gedacht. Der Gammakorrektur-Wert 1.8 führte dazu, dass die Darstellung auf dem Bildschirm besser der Tonwertreproduktion von Schwarzweißdruckern entsprach. Seit Mac OS X 10.6 (Snow Leopard) liegt der Standard-Gammakorrektur-Wert auch unter Mac OS bei 2.2.

Gammakorrektur

Mit einer einfachen Testgrafik (siehe Abbildung oben) können Sie den Gammawert Ihres eigenen Monitors bestimmen. Gehen Sie dabei vor wie folgt:

  1. Lehnen Sie sich zurück und kneifen Sie Ihre Augen etwas zusammen.
  2. Bestimmen Sie nun, welches der geziegten Quadrate gegen den gestreiften Hintergrund zu verschwinden scheint bzw. welches Quadrat den gleichen Farbwert wie sein Hintergrund zu besitzen scheint.
  3. Die Zahl in diesem Quadrat zeigt den eingestellten Gamma-Wert Ihres Monitors

Zu beachten ist dabei, dass der Test nicht funktioniert, wenn Sie in dem Bild Moire-Effekte in Form horizontaler und paralleler Interferenzmuster sehen. Auch bei stark Blickwinkel-abhängigen Bildschirmen, wie sie etwa häufig auf handelsüblichen Laptops zufinden sind, könnte das Ergebnis des Tests ungenau sein.