【走进科学】显示器画面过曝、死黑，可能是这里出了问题

01市场背景

影响显示器显示效果的因素有很多，但归纳起来无非就是硬件和软件两方面。在不同的软件方案下，即使硬件配置相差无几，显示效果也可能出现巨大的差别。今天就来和大家聊聊，影响显示器成像的一个重要的、软件方面的影响因素——伽马Gamma。

02问题描述

伽马Gamma是什么？什么样的伽马Gamma最合适？不同的伽马Gamma对显示画面有什么影响？

03分析过程

1. 什么是伽马Gamma？

在LCD显示器中，Gamma可以被认为是在观看显示器时，捕获的数据的亮度（输入）与如何影响人眼对颜色（输出）的总体感知之间的关系的调节器。

2. 为什么需要伽马Gamma？

因为人眼对亮度的感知程度与亮度的变化幅度之间的关系并不是线性的。

举个例子，从0nit增加到3nit，人眼会非常明显地感知到画面变亮了，而如果从500nit增加到503nit，人眼感觉不出来亮度发生了变化。同样的变化幅度，由于初始亮度不同，人眼对亮度变化的感知程度就存在差异。

大自然中，感觉的差别阈限随原来刺激量的变化而变化，这是著名的韦伯定律，下图显示了自然界的线性增长的亮度和人心里感觉的灰介关系图：

3. 显示器的Gamma值

显示器的Gamma值表示了输入信号的颜色值以及发光的亮度之间的关系。同样，它也是非线性关系的。使用不同的Gamma值：1.0(线性响应)、1.8~2.2(较暗的图像)、3.0(过暗的图像)显示同一幅图像效果如下：

显示器如何显示出不同的亮度呢？那就是灰阶。

现在大多数显示器一般用8位深的RGB来记录数字图像，所以最大的数据存储量就是28 * 28 * 28 = 16,777,216，如果使用线性的方式进行存储自然中的亮度，那可能动态范围根本不够用。所以拍摄的图像先用Gamma进行压缩，保留了大部分的中间和暗调细节，再通过GAMMA释放（校正）并显示出来，保证了人眼在显示器上感觉和自然中一致。

4. 显示器Gamma值标准是多少?

目前行业普遍认可的显示器标准Gamma值为2.2，能够最大程度地还原图像原本应有的色彩。

5. 不同的伽马值预设有什么区别？

Gamma 1.8：大幅增强了较暗色调之间的色彩渐变，使较暗的场景更清晰，增加了整体色调亮度，适合暗黑风格游戏，防止被敌人躲在暗处偷袭。

Gamma 2.0：小幅度增强暗部细节表现，提供更加明亮的画面质感，适合看黑暗风格的电影和游戏。

Gamma 2.2：显示器行业普遍认可的标准伽马Gamma值，用于平衡真实颜色与显示器，可以最大程度还原画面原本的色彩，适合绝大多数人默认使用。

Gamma 2.4：小幅度降低画面整体亮度，更好地还原略微过亮的场景中的细节，增强画面对比度，提升厚重感。

Gamma 2.6：大幅突出显示图像和视频中明亮的色调对比度，因为画面中较亮色调的差异难以察觉。

04真相组总结

虽然显示器公认的标准Gamma值为2.2，但由于各种各样的原因，绝大多数显示器并不能完全与标准Gamma2.2曲线完美重合。显示器色调响应曲线与Gamma2.2曲线越接近越好。色调曲线在Gamma2.2曲线之上的部分，则该灰阶范围内的画面会比真实亮度更亮；而色调曲线在Gamma2.2曲线之下的部分，则该灰阶范围内的画面会亮度偏低。

通过此篇文章，相信大家已经了解到：硬件配置并不是影像显示器成像的全部，优秀的软件调校同样至关重要。因此，我们在购买显示器产品时，应该优先考虑正规厂家推出的产品，才能尽可能带来更加真实还原的显示画面。

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