亮度跟Gamma對於電視的影響

最近在其他地方看到有人問到關於顯示器亮度的問題,就順手做了幾張圖片解說

下面內容都是自己接觸校正以來所得到的知識,本身並不是什麼業界人士,所以有錯誤可以幫忙提點交流。

------------------------------------------------------------------------------

1.何謂Gamma?




首先看這張圖片



下面0~1座標代表顯示器最暗到最亮
左邊0~100代表顯示器的實際亮度(Luminance),單位為尼特(nit)
兩條曲線分別為Gamma2.2以及2.6的數值

由圖片可以知道這台顯示器最暗的時候亮度為0,最亮的時候亮度為100

這邊可以發現整條亮度不是直線,而是曲線,並不是比例增加亮度

為什麼要弄成曲線,有很多理論探討跟研究,我們只要知道目前影像都是依照Gamma2.2標準下去做的

曲線的算式為:輸出=輸入^Gamma值,實際亮度=最高亮度*輸出 

Gamma2.6的曲線也是同樣方法計算

這邊我們可以發現不管Gamma多少,不影響最亮(100)以及最暗(0)的地方,只影響中間其餘弧度凸或凹,Gamma越高則暗處亮度提升較慢,是造成暗處細節不清的兇手之一

看到這邊可以先打開你的電視或螢幕,找找看有沒有設定Gamma的地方,可能會有Gamma1.8、2.0、2.2、2.4,新一點的型號還可能會有BT1886

如果有的話,就設定成Gamma2.2,看看暗處有沒有改善,如果有就算你賺到,如果沒有也很正常,畢竟有做出設定選項,跟把選項內容做的完美是兩回事


2.對比設定



在上面介紹Gamma公式計算亮度的時候,我們將最高亮度設定為100,實際上這個最高亮度要依照使用著的環境光源來變動,譬如只有幾盞小燈的話可以設定為100,幾盞日光燈的話可以設定為130,只有背景小黃燈當作電影院的可以設定為80,甚至全遮光環境可以設定為50,Rtings在每台電視評測都設定為80

不過大部分的人都不會有測量儀器,無法得知目前電視亮度到底多少,只能用肉眼來做相對比較,譬如這張圖片




用肉眼校正的話,就是在正常使用環境光源之下,把最亮的那幾個格子弄成可以分辨差異,而調整最高亮度方法就是設定顯示器的[對比]

這邊有個大問題就是,顯示器的黑階範圍設定會影響你要讓哪個格子最亮

實際上的亮度是切割成0~255,共256種變化,上面Gamma亮度圖片只是簡化取其中的11點而已

你找到的校正圖片應該會在最暗的那個標示為0,最亮的標示為255,不過影像工業譬如電影、影集,亮度只使用了16~235,0~16都視為一樣暗,235~255都視為一樣亮

所以當你顯示器的黑階為限制、標準(每家中文名稱不一樣...)的時候,應該要讓235之後的格子都一樣白到分辨不出來

而當你顯示器的黑階為全取、延伸、擴展的時候,應該要讓235~255的格子都能分辨差異

這張圖片分別是最高亮度100以及130,也都符合Gamma2.2的曲線




不管最高亮度設定多少(對比),只要符合同樣的Gamma值,整體的亮度增減比例是一樣的,也就是視覺感受上的亮暗落差一樣,所以調整最高亮度,也就是對比,並不會影響畫質


3.亮度設定



所有顯示器都有[亮度]這個設定選項,但其實這選項根本不是調整亮度,這個設定在目前的數位影顯示器根本沒用,為什麼廠商還要保留這選項我也不知道,而且在溝通上還會跟實際亮度nit搞混...


這張圖片為[亮度]選項調整前後的亮度差異




[亮度]這選項實際作用,是將整個亮度曲線左右偏移,橘色跟灰色是完全一樣的亮度曲線,只是灰色整個往左偏移,當然也可以設定整個往右偏移

在校正亮度上,整體的偏移幾乎是毫無用處的,所以[亮度]設定絕對是不用去更動的,你也可以找找看國外的評測文章(像Rtings),裡面的設定教學都是將[亮度]設定為0(-50~50)或是50(0~100)


4.實際的亮度表現



看完了上面理論之後,來面對現實面

除非你買的顯示器是高階商用,或是某些品牌推出的專業顯示器

不然大部分消費者買到手的顯示器,實際的亮度表現絕對不是上面那張圖的完美曲線

這邊放一張可能中低階顯示器會出現的實際亮度


 

橘色的曲線為實際值,藍色標準曲線當作對照

可以發現亮度一樣是越來越亮,但是有時候亮度高過標準值,有時候又低於標準值

先放大最亮處來看




可以看出錯誤的橘色提早達到或接近最高亮度,這會讓室外陽光強烈的場景,或是大範圍白色畫面,或是新聞台很容易出現的大範圍高亮度畫面,就會顯得一片慘白

再來放大暗處




可以看到錯誤的橘色在0.1跟0.2的亮度變化幾乎沒有,在0.3的時候就突然暴衝變很亮,這時候就會發生暗處細節不佳的情形,因為亮度落差無法讓眼睛分辨,看起來都一樣黑

這邊暗處就是VA跟IPS還有OLED的重大差異,我們前面都把最暗的地方設定為0,但實際上只有OLED可以真正顯示亮度為0的畫面,VA次暗,再來是IPS

上面的暗處放大,如果是IPS面板的話就會變成這樣




因為無法顯示全黑,導致更多地方沒有亮度落差,所以才會有IPS暗部差的說法

另外黑階設定不正確的話,也會讓最暗處顯示錯誤,如果影片或遊戲機是16~235亮度顯示器就要跟著設定成16~235

那除了最亮調整對比,最暗看面板天性,其餘部分的亮度誤差怎麼辦?

如果你的顯示器可以上網找到評測網站,有提到哪種模式最接近標準曲線的話,就跟著設定成一樣吧

譬如這個Sony X800E設定
https://www.rtings.com/tv/reviews/sony/x800e/settings

找不到又只有肉眼的話就無解了,就放寬心當作沒這回事繼續使用吧
2018-07-13 10:08 #1
f15leon wrote:
最近在其他地方看到有...(恕刪)

通篇深入淺出,讓我這個接近色肓加白內障的3C視訊白痴終於瞭解到現代電視調整選項𥚃面的「伽瑪」、「對比」等名詞代表的實際意義⋯⋯。
雖然自己仍然無法把家裡電視調校出正確色彩及對比,但起碼已有最基本的認識。不再是瞎子摸象那樣亂設定一通⋯⋯。
感謝樓大悉心分享!👍👍囋!

Jeam0007 wrote:
通篇深入淺出,讓我...(恕刪)


要了解這些還可以參加小弟辦的講座,現場看會更明白,詳情請到真平布幕粉絲頁。
今天晚上1900有一場,上陣的是JVC X-570r+,機會難得。
一見真平幕,終身不回頭! 請google真平布幕!
限制級
您即將進入之討論頁 需滿18歲 方可瀏覽。
提醒:內容可能因過於寫實、驚悚而令人感到不舒服,是否繼續觀看?

根據「電腦網路內容分級處理辦法」修正條文第六條第三款規定,已於該限制級網頁,依台灣網站分級推廣基金會規定作標示。
評分
複製連結