伽瑪在電視系統(tǒng)中含義

　　數(shù)字視頻數(shù)據(jù)(往往為LVDS形式)必須采用數(shù)-模轉(zhuǎn)換器(DAC)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，生成用于像素的模擬電壓。伽瑪采用顯示屏源/列極驅(qū)動器中的分段非線性DAC進(jìn)行粗略校正(有意使其成為非線性)。源極驅(qū)動器DAC決定可以為像素施加多少個不同的階躍電壓(例如，8位DAC生成28或256級灰度)。每步階躍電壓感覺到的灰度亮度變化與顯示屏伽瑪響應(yīng)(V/T曲線)和眼睛響應(yīng)有關(guān)，圖3。

　　圖3: 伽瑪響應(yīng)相關(guān)亮度變化對比(伽瑪、感覺到的亮度)

　　如果亮度變化只允許與代碼改變成線性關(guān)系，則系統(tǒng)需要更多的分辨率位數(shù)(如12位或14位，而不是8位)，以實現(xiàn)所需的低亮度靈敏度，使眼睛感覺不到整個范圍內(nèi)代碼之間不同的變化(保持變化的均勻性)。事實上，這是采用伽瑪校正的另一個優(yōu)點，可使用較少位數(shù)，以壓縮低電平亮度數(shù)據(jù)的方式編碼視頻數(shù)據(jù)(眼睛最容易感覺到的)，同時不影響高電平亮度數(shù)據(jù)，因為看不出其中的微小變化。這還可以作為降低視頻信號噪聲的一種方法，這種噪聲是數(shù)字編碼中識別不出來的微小誤差造成的。

　　為改變顯示屏伽瑪響應(yīng)達(dá)到所需的V/T函數(shù)，顯示屏源極(column)驅(qū)動器DAC可在多個輸入點采用各種基準(zhǔn)電壓。這些電壓使DAC達(dá)到某種所需的非線性工作狀態(tài)?；鶞?zhǔn)電壓往往由伽瑪緩沖器IC中提供，一般是驅(qū)動DAC輸入點模擬電壓的緩沖放大器。伽瑪緩沖器IC可以是靜態(tài)的，也可以是可編程的。

　　Intersil的EL5411/20T運算放大器、EL5421T緩沖器和EL5x26 I2C可編程伽瑪緩沖器系列都屬于此類IC器件。這些器件可以為TFT-LCD源極驅(qū)動器提供精確穩(wěn)定的DC基準(zhǔn)電壓。TFT-LCD顯示器簡易系統(tǒng)框圖參見圖4。

　　由于能夠控制DAC輸入點，LCD電視廠商可以微調(diào)電壓，進(jìn)一步調(diào)整/校準(zhǔn)顯示屏非線性伽瑪響應(yīng)，稱為伽瑪校準(zhǔn)。例如，利用這種功能，電視廠商可以保證所有他們某種型號的電視顯示屏之間具有相同的伽瑪響應(yīng)。這意味著，LCD組裝和制造偏差等因素造成的潛在視覺效果誤差，可以降低到最小限度，使電視廠商能夠生產(chǎn)更加一致的產(chǎn)品。從而保證消費者購買的電視，在家里可以看到在當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商銷售店顯示的同樣視覺效果。

　　(經(jīng)常有這樣的情況，商店播放的電視具有特殊的商店式效果。這種模式顯示的畫面具有最大對比度和極為飽和的色彩，以明快的顏色和亮度吸引消費者。而消費者在家庭環(huán)境中一般不使用這種設(shè)置。)

　　電視廠商最終決定如何校準(zhǔn)伽瑪響應(yīng)(如γ =2.2、γ= 2.0、γ=1.8，甚至組合伽瑪，根據(jù)要達(dá)到的亮度改變伽瑪)，使他們的顯示器達(dá)到某種視覺效果。值得注意的是，伽瑪特性會隨著視角范圍和不同的光線條件變化。因此，購買新電視時，在相似條件下對比不同電視，通過顯示器與顯示器的大量對比是進(jìn)行選擇的一種好方法。

　　伽瑪與電視設(shè)置

　　傳統(tǒng)上，CRT電視(以及大量并非此類名稱的設(shè)備)有亮度控制，用來改變黑電平，以及對比度或圖像控制，用來改變最大白電平。電視的伽瑪確定這些端點內(nèi)部的響應(yīng)。理想情況下，這些電視設(shè)置應(yīng)完全獨立于伽瑪，而一旦固定了最大白電平，黑電平的任何改變會從相對方向改變伽瑪曲線(其形狀變化)。

　　這意味著，伽瑪系數(shù)改變了，現(xiàn)在系統(tǒng)的伽瑪響應(yīng)只受黑電平變化的影響。在LCD情況下，端點電平一般由源極驅(qū)動器固定，而對信號進(jìn)行數(shù)字調(diào)整。同時，LCD可以改變背光亮度，這為改善系統(tǒng)性能增加了一個維度。

　　有些TFT-LCD和數(shù)字電視具有其他設(shè)置，可以通過用戶控制菜單進(jìn)行調(diào)整。這些設(shè)置類似于伽瑪調(diào)整(一般不是量化，而是+/-伽瑪調(diào)整)，動態(tài)增強對比度或黑度，選擇不同的圖像/視頻模式及其他工廠命名的功能。這些設(shè)置可以改變部分或所有電視設(shè)置，包括伽瑪曲線。例如，正常工作模式下單個系數(shù)定義的伽瑪(如γ=2.2)，可以改變?yōu)槎鄠€伽瑪系數(shù)決定的曲線，從而改變電視亮度范圍響應(yīng)(視頻信號代碼或電壓)。

　　同時，有必要指出，四周環(huán)境或房間亮度也會影響視頻系統(tǒng)的感受響應(yīng)。遺憾的是，人們根本不知道視頻編碼時采用的有利于DVD電影或電視節(jié)目顯示效果的準(zhǔn)確條件，以及設(shè)備的設(shè)置功能，因此很難在家里設(shè)置觀看，生成準(zhǔn)確的再現(xiàn)圖像。您的起居室條件很可能與攝影室完全不同并且不斷變化。

　　例如，黑暗的房間可以降低黑度的感覺，因為這時用以參照的環(huán)境光線是漆黑的(黑暗環(huán)境下看不出黑色)。相反，如果打開明亮的電燈，環(huán)境光線會高過顯示屏亮度，由于缺少低端細(xì)節(jié)(黑度)，會感覺圖像對比度下降。

　　總之，伽瑪不一定能夠輕松定義，但作為高科技產(chǎn)品的消費者，最好從系統(tǒng)角度或由淺入深地了解這一概念。顯然，這將對購買新的LCD電視有好處，您不必校正伽瑪。這對于大多數(shù)人來說是困難的，而且是不可能的。電視廠商完成了最初的艱苦工作，設(shè)置了源驅(qū)動器DAC的轉(zhuǎn)換函數(shù)，使顯示屏具有其所需的非線性伽瑪響應(yīng)。

　　不過，大部分電視具有各種用戶調(diào)整功能，這些功能可在一定程度上控制系統(tǒng)響應(yīng)，盡管對于大量用戶特定伽瑪調(diào)整控制的價值存在許多爭議。大多數(shù)情況下，消費者的確不會直接控制電視伽瑪響應(yīng)，但這有利于普通電視收看者精確微調(diào)。