Гамма и передаточные функции. У чисел есть направление.

Линейный сигнал пропорционален выбранной величине света: увеличение с 0,10 до 0,20 означает её удвоение при неизменной нормировке. Это не «вдвое светлее на глаз» и не обязательные 10 и 20 кд/м². Нужно знать, к чему отнесены числа: свет сцены, относительный выход или абсолютная яркость дисплея.

Сложение света и обычное усреднение для размытия имеют физический смысл в линейном представлении. Но линейность сама по себе не говорит, где находится изображение относительно выходного рендеринга. Линейным может быть и уже подготовленное для дисплея изображение.

При целочисленном хранении количество доступных уровней ограничено. Нелинейное кодирование перераспределяет эти уровни по световому диапазону: одинаковый шаг кода может соответствовать разному шагу света. Это помогает выбрать подходящую точность для задачи, но не увеличивает число записанных кодов.

Обратная функция восстанавливает соответствующий линейный уровень лишь в пределах точности записи. Она не возвращает то, что исчезло при квантовании, компрессии или отсечении сигнала. Для вычислений с плавающей точкой ограничения иные, чем для конечного восьмибитного файла.

В математической записи y = x^γ гамма — показатель степени. Но слово Gamma в интерфейсе программы часто означает более широкую категорию: форму кодирования. В одном списке могут соседствовать степенная функция, sRGB, камерный Log и HDR-функции.

Всегда уточняйте направление. Для простой дисплейной степени 2,4 декодирование записывается L = V^2,4, а обратное кодирование — V = L^(1/2,4). Одинаковая надпись без направления и нормировки не определяет полную операцию.

OETF — opto-electronic transfer function: связь линейного света сцены с нелинейным видеосигналом. В BT.709 приведена составная функция: линейный участок около нуля и нелинейная ветвь выше него. Она описывает сторону формирования сигнала, а не характеристику свечения монитора.

Не следует считать буквальное применение нормативной OETF полным описанием обработки любой камеры. Режим записи, подготовка изображения и художественные решения могут влиять на формируемый сигнал. Название стандарта не заменяет проверку конкретного источника.

EOTF — electro-optical transfer function: связь входного видеосигнала с линейным светом на выходе дисплея. У BT.1886 форма зависит от выбранных уровней чёрного Lb и белого Lw. Показатель 2,4 — лишь часть определения; нормировка и ненулевой чёрный также влияют на результат.

При идеальном нулевом чёрном формула упрощается до Lw · V^2,4. При ненулевом чёрном это уже не та же степенная кривая, просто с прибавленной константой. В лаборатории показаны вычисленные значения эталонной модели, а не измерения вашего дисплея.

OOTF связывает свет сцены с выходным светом изображения. В полной системе она выражает итоговую тональную передачу, включая предусмотренный способ отображения. Поэтому верная цепочка не обязана давать тождество Lout = Lin.

В рамках согласованных определений OETF и EOTF можно составить в общую связь. Обратная к OETF функция для вычислений и EOTF реального целевого отображения — не обязательно одно и то же. Лабораторная обратимая пара на этой странице намеренно отделена от целой телевизионной системы.

Числа 2,2 и 2,4 не являются оценками качества изображения. Для одинакового нормированного кода простая степень 2,4 даёт меньше относительного света в средних тонах, чем степень 2,2. Это вычислительное свойство, а не универсальная рекомендация сделать мастер темнее.

Выбор цели должен согласовываться с требованиями материала, откалиброванным трактом и условиями просмотра. Окружение влияет на восприятие; случайный плеер или ярко освещённая комната не становятся новым эталоном только потому, что в них картинка показалась приятнее.

Для точного sRGB нужна составная функция, а не просто степень 2,2. При кодировании линейного C до 0,0031308 включительно используется 12,92 · C; выше — 1,055 · C^(1/2,4) − 0,055. Обратная ветвь меняется при коде 0,04045.

Около чёрного отличие от степенного приближения особенно важно для численных операций. При этом точная функция не гарантирует одинаковое восприятие на произвольных экранах: нужны ещё корректное управление цветом и согласованные условия.

Log, PQ и HLG нельзя описать одним показателем степени. Камерный Log требует знания конкретной формулы и нормировки. PQ задаёт определённую связь сигнала с яркостью дисплея; HLG описывается своей OETF и системной связью с отображением. Перенос одного числового уровня между ними без преобразования меняет его смысл.

При этом нелинейное кодирование не делает данные автоматически display-referred. ACEScct — пример нелинейного рабочего представления с определёнными primaries; кодирование не отменяет необходимости выходного рендеринга.

В CST рассматривайте Input Color Space и Input Gamma как две части описания входа: колориметрическую основу RGB и кодирование. Аналогично отдельно задаётся выход. Тональное и цветовое отображение — дополнительные операции, а не доказательство того, что в любых обстоятельствах достаточно поменять только Gamma.

В управляемом проекте часть преобразований выполняется вне видимой цепочки нод. Сначала опишите путь материала от входа до выхода, затем добавляйте явный CST. Ползунок Gamma первичных колёс — коррекция изображения; он не переобозначает передаточную функцию файла.

Функция преобразует нормированные значения, но файл может хранить их в другом диапазоне целых чисел. Сначала код приводят к правильному диапазону, затем декодируют кривую. Смешивать эти операции нельзя: ошибка уровня чёрного из-за Video/Full не исправляется выбором другой гаммы.

В опыте 8 и 10 бит означают учебный full-range-квантизатор 0…255 или 0…1023. В 10-битной нормативной записи RGB и яркостного сигнала BT.709 опорные значения чёрного и белого — 64 и 940. Это не универсальные границы для всех каналов и контейнеров.

Нормированный код 0,5 не задаёт половину физической яркости без функции декодирования. Для sRGB он соответствует примерно 0,214 линейного значения. После определения относительного света всё ещё нужна абсолютная привязка, если вы хотите говорить о нитах. Поэтому 50% на шкале, Y = 0,5 и 50 кд/м² не являются взаимозаменяемыми записями.

Параметры BT.1886 в опыте задают расчётную характеристику эталонного отображения. Они не меняют светимость браузерного экрана. Чтобы связать расчёт с реальным устройством, нужен известный и проверенный тракт. Сохраняйте вместе с измерением название функции, диапазон кода и единицы.

При равномерном округлении 8-битного полного диапазона расстояние между соседними кодами равно 1/255. Но после нелинейного декодирования соответствующие шаги света различаются вдоль шкалы. Разрядность увеличивает точность дискретизации; она не меняет основные цвета пространства, белую точку или автоматически динамический диапазон исходника.

При проверке обратимости отличайте математическую ошибку от потери при округлении. Согласованная непрерывная пара может вернуть исходное число почти точно, а та же пара с квантованием — нет. Повторное кодирование после потери информации не создаёт отсутствовавшие промежуточные значения. Лаборатория не моделирует субдискретизацию цветности, сжатие кодеком или дизеринг.