Gamma có thể được hiểu là độ mượt khi màu đen chuyển sang trắng trên màn hình máy tính. Nó thường được kết hợp với một số như 2.2 hoặc 2.4, và số này đại diện cho hình dạng của đường cong từ đen sang trắng, hoặc từ trắng sang đen. Một số đường cong gamma điển hình được thể hiện trong Hình 1 và phương trình thu được giá trị đường cong gamma được thể hiện ở phương trình 1.
Figure 1: Một số đường cong gamma điển hình
Equation 1: Phương trình giá trị đường cong gamma
Có thể bạn sẽ thắc mắc tại sao một đường cong gamma tiêu chuẩn lại là gamma 2.2. Lý do chính tồn tại mối quan hệ giữa độ chói đầu ra (output luminance) và điện áp đầu vào hoặc giá trị kỹ thuật số là do hệ thống thị giác không hoạt động một cách tuyến tính. Hãy xem Hình 2. Ở hàng dưới cùng, linear intensity, tạm dịch là cường độ tuyến tính, biểu thị sự gia tăng cường độ từ đen sang trắng theo kiểu tuyến tính. Ở hàng trên cùng, visual encoding, tam dịch là mã hóa hình ảnh biểu thị cường độ tăng từ màu đen sang màu trắng theo quy luật hàm số. Xin lưu ý rằng giữa 0.0 và 0.1 có một khoảng cách thị giác lớn về cường độ tuyến tính trong khi nó ít rõ ràng hơn nhiều giữa 0.0 và 0.1 trong mã hóa hình ảnh. Và từ 0.9 đến 1.0 ở cường độ tuyến tính, sự khác biệt là không thể cảm nhận được, trong khi nó có thể cảm nhận được trong mã hóa hình ảnh. Nhìn vào màu xám tổng thể trong hàng mã hóa hình ảnh, sự khác biệt có thể nhận thấy giữa mỗi mảng màu xám gần như giống hệt nhau. Hiện tượng này cũng được tìm thấy trong nghiên cứu của Ebner và Fairchild vào năm 1998, trong đó họ sử dụng số mũ 0.43 để chuyển đổi cường độ tuyến tính thành độ đậm nhạt cho các điểm trung tính nhằm tối ưu mã hóa cảm nhận của màu xám. Và số mũ của 0.43 xấp xỉ 2.33 và khá gần với gamma 2.2. Do đó, giá trị gamma 2.2 đã trở thành tiêu chuẩn vàng của màn hình kỹ thuật số để hiệu chuẩn thích hợp, đặc biệt là với các loại màn hình chuyên dụng như màn hình đồ họa hay màn hình chỉnh sửa ảnh.
Hình 2: Sự khác nhau về mặt thị giác giữa Visual Encoding và Linear Intensity
Vậy đường cong gamma tác động như thế nào đến chất lượng hoặc việc cảm nhận hình ảnh tổng thể? Gamma 2.2 mang lại một tông màu được coi là cân bằng hoặc "trung tính" giữa vùng sáng và vùng tối, và bạn có thể dễ dàng phân biệt các màu xám ở giữa. Gamma 1.0 là một đường cong khá thú vị. Đây là mối quan hệ dạng đường thẳng 45 độ giữa tín hiệu đầu vào và độ chói đầu ra. Đây còn được coi là hiện tượng ‘by-pass’ khi mà nhà sản xuất không thực hiện quá trình xử lý nào ở màn hình. Vì vậy, bạn sẽ thấy một hình ảnh rất sáng tới mức chói và ‘phẳng’, cảm giác hầu như không có độ tương phản, chẳng hạn như trong Hình 3.
Hình 3: HÌnh ảnh so sánh giữa Gamma 1.0 (bên trái) và Gamma 2.2 (bên phải)
Gamma 1.8 rất phổ biến do Mac OS. Đường cong gamma 1.8 tạo ra hình ảnh sáng hơn một chút so với gamma 2.2 nên đôi khi nó được ưu tiên hơn trong một số trường hợp. Tuy nhiên, kể từ đời Mac OS X 10.6, gamma 2.2 cũng đã trở thành đường cong gamma tiêu chuẩn cho Mac OS. Gamma 1.8 so với gamma 2.2 được minh họa trong Hình 4.
Hình 4: HÌnh ảnh so sánh giữa Gamma 1.8 (bên trái) và Gamma 2.2 (bên phải)
Bởi tiêu chuẩn Rec.709 mà Gamma 2.4 được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp phim và truyền hình. Độ tương phản được nâng cao một chút làm nổi bật độ bão hòa của màu sắc giúp kích thích nhận thức người xem. Tuy nhiên, độ sáng tổng thể của hình ảnh có thể bị giảm xuống. Hình ảnh so sánh giữa gamma 2.4 và gamma 2.2 được minh họa trong Hình 5.
Figure 5: Images of Gamma 2.4 (on the left) compared to Gamma 2.2 (on the right)
Gamma 2.6 đã bắt đầu trở nên phổ biến nhờ tiêu chuẩn DCI-P3 mới nhất. DCI-P3 được chứng thực bởi nhiều rạp chiếu phim kỹ thuật số mới. Với đường cong gamma 2.6, hình ảnh chắc chắn trông tối hơn nhưng rất bão hòa. Và vì đây là hiệu ứng theo yêu cầu của các đạo diễn, DCI-P3 cần một đường cong gamma 2.6. Hình ảnh so sánh giữa gamma 2.6 và gamma 2.2 được minh họa trong Hình 6.
Figure 6: Images of Gamma 2.6 (on the left) compared to Gamma 2.2 (on the right)
Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra nếu đường cong gamma không được trơn tru? Nếu đường cong gamma không trơn tru; điều đó có nghĩa là sự chuyển đổi từ màu đen sang màu trắng không hoàn toàn gia tăng, như thể hiện trong Hình 7. Khi đó sự khác biệt thị giác về thang độ xám sẽ không khác biệt về mặt cảm quan, và cũng với màu sắc (không phải màu xám trung tính). Và khi hiện tượng này áp dụng cho một hình ảnh có nhiều sắc xám, hình ảnh sẽ mất chi tiết và kết quả sẽ là một hình ảnh khác với hình ảnh gốc.
Hình 7: Đường cong gamma không mịn có thể tạo ra hiện tượng gồ ghề ở thang độ xán và đường dốc RGB (hình bên trái). Không có hiện tượng gồ ghề nào xuất hiện ở thang độ xám và đường dốc RGB khi đường cong gamma mịn (hình bên phải)
Hình 8:
Lựa chọn gamma phù hợp qua màn hình menu trên màn hình
Hình 9: Lựa chọn gamma phù hợp với phần mềm BenQ Palette Master Element
Sau khi hiểu được cơ bản về cách đường cong gamma tác động đến chất lượng hình ảnh và tầm quan trọng của việc có đường cong gamma tốt, vậy câu hỏi tiếp theo là làm thế nào để điều chỉnh đường cong gamma? Thông thường có hai cách để làm điều đó. Cách đầu tiên rất đơn giản, bạn chỉ cần mở cửa sổ menu trên màn hình của mình. Thông thường, các mẫu màn hình chuyên nghiệp, như màn hình chỉnh sửa ảnh hay màn hình đồ họa chuyên dụng của BenQ, đều sẽ có ‘Custom Mode’ trong mục ‘Color Mode’. Trong 'Custom Mode', bạn có thể chọn các cài đặt khác nhau như gam màu hoặc đường cong gamma. Trong phần ‘Gamma’, bạn có thể chọn các đường cong gamma đã được hiệu chỉnh tại nhà máy, nằm trong khoảng từ 1.6 đến 2.6 với khoảng cách 0.2.
Một cách khác để điều chỉnh đường cong gamma trên màn hình chỉnh sửa ảnh dòng SW là sử dụng phần mềm hiệu chuẩn độc quyền của BenQ có tên Palette Master Element. Kết nối với bộ hiệu chuẩn bên ngoài, chẳng hạn như X-rite i1 Display Pro / Calibrite ColorChecker Display Pro, i1 Pro 2 hoặc Datacolor Spyder 5, bạn chỉ cần chọn đường cong gamma mà bạn muốn trong Advanced Mode. Làm theo hướng dẫn trên màn hình, sau khi hoàn thành hiệu chuẩn, bạn có thể yên tâm rằng đường cong gamma của bạn đã sẵn sàng để bạn sử dụng trong Calibration 1, 2 hoặc 3. Đây là phương pháp khá đơn giản để điều chỉnh đường cong gamma nếu bạn sử dụng một trong các mẫu màn hình chỉnh sửa ảnh dòng SW của chúng tôi.
Chúng ta đã bàn về định nghĩa đường cong gamma trong phần đầu bài viết này và mối liên hệ quan trọng của chúng với phản ứng thị giác. Chúng ta cũng đã tìm hiểu cách đường cong gamma có thể ảnh hưởng đến chất lượng và cảm nhận hình ảnh cũng như một số giá trị gamma điển hình và ứng dụng của chúng. Cuối cùng, việc duy trì đường cong gamma trơn tru là một điều vô cùng quan trọng và bạn có thể chọn các đường cong gamma khác nhau trên màn hình chỉnh sửa ảnh hay màn hình thiết kế đồ họa chuyên dụng của BenQ. Với phần mềm Palette Master Element và bộ hiệu chuẩn bên ngoài, bạn cũng có thể hiệu chỉnh đường cong gamma của mình trên màn hình chỉnh sửa ảnh SW.
