{"id":11576,"date":"2009-09-05T14:54:36","date_gmt":"2009-09-05T13:54:36","guid":{"rendered":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/?p=11576"},"modified":"2015-12-08T20:05:34","modified_gmt":"2015-12-08T19:05:34","slug":"cose-il-gamma-di-un-monitor","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/?p=11576","title":{"rendered":"Gamma di un monitor"},"content":{"rendered":"

Per illustrare i concetti, \u00e8 necessario distinguere tra monitor CRT (cio\u00e8 con tubo a raggi catodici<\/strong>) e monitor LCD (cio\u00e8 a cristalli liquidi<\/strong>). Infatti il concetto di “gamma” ha origine nella tecnologia CRT (dove esiste un gamma nativo) ed \u00e8 stato poi trasferito alla tecnologia LCD (dove esiste una TRC\u00a0\u00a0tonal response curve<\/em>\u00a0nativa, ma non in forma di gamma, quindi in forma \u00a0diversa da quella del CRT).<\/p>\n


\nIl caso del monitor CRT<\/strong><\/p>\n

Per ognuno dei tre canali RGB, il monitor CRT impone una relazione fissa<\/span> tra numeri<\/strong> (R, G \u00a0o B) in ingresso e luminanza<\/strong> in uscita dal monitor.<\/p>\n

Questa relazione \u00e8, per tutti i monitor CRT a colori, espressa da questa semplice formula (che \u00e8 un elevamento a potenza):<\/p>\n

Y = R\u03b3<\/sup><\/p>\n

dove R \u00e8 il numero\u00a0del canale (che nel caso di numeri a 8 bit assume valori da 0 a 255, ma si normalizza tra 0 e 1) e Y \u00e8 la luminanza relativa\u00a0(normalizzata da 0 a 1) che il monitor produce con quel valore di R.\u00a0Il valore dell’esponente \u03b3 (gamma<\/em>) \u00e8 circa uguale a 2.5 per tutti i monitor CRT, e varia leggermente da monitor a monitor.<\/p>\n

Queste tre relazioni (una per R, una per G e una per B) sono le TRC<\/strong> (tonal response curve<\/em>, curve di risposta tonale)\u00a0native<\/strong> del monitor, e dal nome dell’esponente (gamma) prendono il nome di curve gamma <\/strong>(non tutte le TRC sono curve gamma, quelle native lo sono).<\/p>\n

Rappresentata in forma grafica la relazione scritta qui sopra \u00e8 questa (considerando \u03b3 proprio uguale a 2.5):<\/p>\n

\"gamma

Curva gamma nativa del canale R<\/p><\/div>\n

Questa curva dice, per esempio, che se R (che assume valori tra 0 e 255, ma viene normalizzato tra 0 e 1) vale 0.5, allora la luminanza relativa che esce dal monitor \u00e8 0.18 (e quindi se la luminanza massima fosse 200 cd\/m2<\/sup>, la luminanza corrispondente a 0.18 sarebbe 200 x 1.8 = 36 cd\/m2<\/sup>).<\/p>\n

Di queste relazioni \u00a0ce ne sono tre, indipendenti: una per R, una seconda per G e una terza per B. Di solito sono uguali tra di loro, ma possono essere diverse.<\/p>\n

Per un monitor CRT queste tre relazioni sono fisse, imposte dall’hardware (cio\u00e8 dal funzionamento dei tubi a raggi catodici) e sono dette TRC native<\/strong> o\u00a0gamma nativi<\/strong>.<\/p>\n


\nCorrezione gamma<\/strong><\/p>\n

Per motivi vari \u00e8 comodo poter modificare queste curve gamma native. Nell’hardware di un monitor CRT non \u00e8 possibile modificarle, perch\u00e9, come si \u00e8 detto, sono curve imposte dalla tecnologia del tubo catodico.<\/p>\n

Sono state allora inventate le lookup tabl<\/strong>e (LUT), una per ogni canale RGB, che risiedono nella scheda video<\/strong> del computer e il cui compito consiste nel modificare le curve gamma native. Per esempio una LUT della scheda video del computer potrebbe contenere questa curva:<\/p>\n

\"LUT

Curva di correzione gamma del canale R<\/p><\/div>\n

Questa curva si chiama curva di correzione gamma<\/strong>\u00a0e dice, per esempio, che quando R vale 0.5, l’output \u00e8 circa 0.6.<\/p>\n

La curva di correzione gamma viene usata in combinazione\u00a0con la curva del gamma nativo. Il numero R che arriva dal computer, prima passa per la curva di correzione gamma e poi per la curva del gamma nativo. Per esempio se il numero R \u00e8 0.5, la curva di correzione gamma lo trasforma in 0.6 e poi la curva del gamma nativo trasforma il 0.6 in circa 0.27.<\/p>\n

L’azione combinata della curva di correzione gamma e di quella del gamma nativo (per ogni canale RGB) d\u00e0 il risultato finale (gamma complessivo):<\/p>\n

\"combo3\"

Combinazione della curva di correzione con quella nativa<\/p><\/div>\n

Osservazione: matematicamente la combinazione della curva\u00a0output = R<\/span>c<\/span><\/sup> con la curva Y = input <\/span>\u03b3<\/span><\/sup> si scrive Y = (R<\/span>c<\/span><\/sup>)<\/span>\u03b3<\/span><\/sup> = R <\/span>c \u03b3<\/span><\/sup>.<\/p>\n

Se la LUT \u00e8 a 8 bit e la correzione gamma \u00e8 troppo elevata (cio\u00e8 se il gamma complessivo \u00e8 troppo diverso dal gamma nativo), si possono presentare delle posterizzazioni<\/strong> sul monitor. Per evitare queste posterizzazioni bisognerebbe avere a disposizione LUT a pi\u00f9 di 8 bit (10, 12, 14 bit).<\/p>\n


\nTRC complessive<\/strong><\/p>\n

Nelle LUT si possono caricare curve di correzione qualunque, tre curve uguali, oppure diverse tra di loro. La curva (per ogni canale RGB) risultante dalla applicazione, prima della curva di correzione gamma, poi della curva del gamma nativo, \u00e8 la \u00a0curva del gamma complessivo<\/span>,<\/strong> e di queste curve ce ne sono tre, una per R, una per G e una per B.<\/p>\n

Invece di chiamarla “curva del gamma complessivo” per quel canale \u00e8 tuttavia meglio chiamarla “curva di riproduzione tonale” per quel canale abbreviato in TRC<\/strong> (tone response curve<\/em>) che \u00e8 un termine pi\u00f9 generale (un altro termine usato \u00e8 curva di trasferimento opto-elettronico<\/em>).<\/p>\n

Il termine “gamma” infatti \u00e8 limitato a quelle curve che sono esprimibili in forma di potenza, cio\u00e8 con una formula del tipo Y = R\u03b3<\/sup>. \u00a0Il termine TRC, invece, pu\u00f2 essere utilizzato con qualunque tipo di curva, quindi sia con curve espresse da una potenza (curve gamma) ma anche con curve non esprimibili in forma di potenza (che per ora non usiamo, ma pi\u00f9 avanti troveremo).<\/p>\n


\nTRC lineare<\/strong><\/p>\n

Nel caso particolare in cui la curva di correzione sia lineare<\/strong> (cio\u00e8 un segmento retto che va dall’angolo in basso a sinistra all’angolo in alto a destra) la curva del gamma nativo rimarrebbe inalterata. Una curva lineare si chiama anche curva a gamma 1<\/strong>, perch\u00e9 la sua espressione \u00e8 output = R1<\/sup> (cio\u00e8 l’esponente \u00e8 1).<\/p>\n

\"gamma1\"

Curva di correzione lineare<\/p><\/div>\n


\nTRC nel profilo ICC<\/strong><\/p>\n

Si possono vedere queste curve in pratica aprendo il profilo ICC di un monitor. Le curve di correzione gamma stanno nei tag vcgt<\/span> (tag che ci sono spesso nei profili, ma non sempre perch\u00e9 non sono obbligatori) e le curve di gamma complessive stanno nei tag TRC<\/span> (questi tag sono obbligatori e dunque ci sono sempre). vcgt<\/strong> sta per\u00a0video card gamma tag <\/em>e TRC<\/strong> sta per\u00a0tone response curve<\/em>.<\/p>\n

Per esempio nel profilo ICC del mio monitor i tag vcgt e TRC del canale R sono rispettivamente questi:<\/p>\n

\"vcgt\" \"trc\"<\/p>\n

In definitiva, la curva di correzione gamma \u00a0(a sinistra) serve per “calibrare” il monitor, cio\u00e8 per portarlo ad avere il gamma complessivo (a destra) desiderato, cio\u00e8 in ultima analisi, per fare in modo che esca una certa quantit\u00e0 di luce quando in input c’\u00e8 un certo numero R (e analogamente per G e per B).<\/p>\n


\nMonitor LCD<\/strong><\/p>\n

La tecnologia LCD \u00e8 completamente diversa dalla tecnologia CRT. Anche nella tecnologia LCD esiste una relazione tra numeri RGB in ingresso e quantit\u00e0 di luce in uscita, ma \u00e8 una relazione che si pu\u00f2 descrivere pi\u00f9 o meno con una curva a S, quindi molto diversa dalla relazione che esiste nei monitor CRT.<\/p>\n

In altre parole non \u00e8 una curva gamma (intesa come curva espressa da una potenza) ma \u00e8 pi\u00f9 in generale una TRC (curva di riproduzione tonale, non necessariamente espressa da una potenza). Ed in pi\u00f9 nei monitor LCD la curva TRC pu\u00f2 variare\u00a0con l’angolo di visione (invece nei monitor CRT il gamma non varia con l’angolo di visione).<\/p>\n

In ogni caso i produttori dei monitor LCD modificano la TRC nativa, per fare in modo che la curva risultante “simuli” la TRC di un monitor CRT (c’\u00e8 un bisticcio tra le sigle, ma \u00e8 inevitabile). La modifica viene registrata in una LUT interna al monitor stesso e non accessibile all’utente.\u00a0Questo viene fatto per non disorientare troppo gli utenti che provengono da monitor CRT. Per esempio nel mio monitor Eizo CS270 la LUT contiene un gamma 2.2.<\/p>\n

Quindi in questo senso, anche i monitor LCD hanno una TRC “nativa”, registrata in una LUT interna al monitor, e probabilmente proprio nella forma di gamma (cio\u00e8 di curva espressa da una potenza) e tutti i concetti espressi pi\u00f9 sopra per un monitor CRT valgono anche per un monitor LCD.<\/p>\n


\nLUT accessibili all’utente<\/strong><\/p>\n

I migliori monitor LCD possono avere, nel monitor stesso, oltre alla LUT del gamma “fisso”, tre LUT per memorizzare tre correzioni gamma definibili\u00a0dall’utente. Queste LUT funzionano tipicamente a pi\u00f9 di 8 bit, per esempio a 10 bit (cio\u00e8 memorizzano i numeri non solo da\u00a00 a 255 ma da 0 a 1024).<\/p>\n

Per i monitor che non hanno le LUT interne si devono\u00a0usare quelle presenti nella scheda video del computer. Anche in questo caso la scheda video pu\u00f2 essere di buona qualit\u00e0 (cio\u00e8 contiene 3 LUT indipendenti) o di bassa qualit\u00e0 (contiene una sola LUT che vale per tutti e tre i primari), oppure pu\u00f2 anche non contenere nessuna LUT, e dunque in quest’ultimo caso la correzione gamma non \u00e8 possibile.<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Per illustrare i concetti, \u00e8 necessario distinguere tra monitor CRT (cio\u00e8 con tubo a raggi catodici) e monitor LCD (cio\u00e8 a cristalli liquidi). Infatti il concetto di “gamma” ha origine nella tecnologia CRT (dove esiste un gamma nativo) ed \u00e8 stato poi trasferito alla tecnologia LCD (dove esiste una TRC\u00a0\u00a0tonal response curve\u00a0nativa, ma non in […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"spay_email":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_is_tweetstorm":false},"categories":[1026,301],"tags":[744,394,208,33,125],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/pjoVH-30I","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_likes_enabled":false,"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11576"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11576"}],"version-history":[{"count":76,"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11576\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":25656,"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11576\/revisions\/25656"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11576"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11576"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.boscarol.com\/blog\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11576"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}