Re: [問題] 螢幕問題(什麼是Gamma?為什麼會暗部細節不好?)

[f16leon (COCO)]

原先的討論中，有人提到了亮度、Gamma、暗部細節、灰階等等。

這邊就把顯示器很重要的[亮度曲線]做個簡單解說。

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
可以幫忙點出。

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1.何謂Gamma?

首先看這張圖片
https://i.imgur.com/ncWfyJM.png

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

所以圖片上的Gamma2.2數值如下

╭════════════╦════════════╦═══════════╮
║          輸入          ║          輸出          ║       實際亮度       ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║           0            ║           0            ║          0           ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          0.1           ║      0.006309573       ║     0.630957344      ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          0.2           ║      0.028991187       ║     2.899118655      ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          0.3           ║      0.070740278       ║      7.07402777      ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          0.4           ║      0.133208513       ║     13.32085132      ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          0.5           ║      0.217637641       ║     21.76376408      ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          0.6           ║      0.325036963       ║     32.50369625      ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          0.7           ║      0.456263458       ║     45.62634584      ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          0.8           ║       0.6120656        ║     61.20655999      ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          0.9           ║      0.793110174       ║     79.31101735      ║
╠════════════╬════════════╬═══════════╣
║          1.0           ║          1.0           ║         100          ║
╰════════════╩════════════╩═══════════╯

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
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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

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https://i.imgur.com/A0dgPNQ.png

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曲、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

https://i.imgur.com/MEPZpim.png

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，所以調整對比並不會影響畫質
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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，古早的CRT才有用處，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

https://i.imgur.com/ttu1nop.png

[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)
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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
https://i.imgur.com/vPwmHQC.png

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

https://i.imgur.com/O3CQyE2.png

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，顯得一片慘白

再來放大暗處

https://i.imgur.com/dHhGWYy.png

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

https://i.imgur.com/vFzXyqA.png

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

有辦法借到或買到光譜儀的話，就可以校正白平衡的綠色來讓亮度曲達到標準值

專業的客觀的評測網站，都是將畫面校正成標準值之後打分數的，所以他們看的畫面絕對
跟你買到的不一樣

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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PlayStation/M.1530900990.A.7AD.html
※ f16leon:轉錄至看板 Digitalhome                                  07/07 02:18
推 wellkom: 媽！ 我頭推!
推 Yamashiro: 實用
推 icexyz: 長知識了
推 OROCHI97: 推一個，淺顯易懂
→ OscarShih: 比較有名的PC螢幕,都會有一些大作做這些測試
→ OscarShih: https://goo.gl/qsN2me 例如我用的是這台,就有測試
→ OscarShih:                            大站
→ OscarShih: 也可以看得出calibrated的數值是可以修正一些問題的
推 hermithsieh: 專業推
推 rainmangay: 感謝
推 yoyo93215: 優文
推 guolong: 嗯嗯，我也認為是這樣
→ f16leon: calibrated是無法用肉眼的，沒有打算用儀器校正的話，
→ f16leon: 看這些校正後的數值沒意義
→ OscarShih: 如果面板差異沒有太大的話, 有些測試站是會提供
※ f16leon:轉錄至看板 XBOX                                         07/07 09:49
→ OscarShih: OSD上面的校正值啦
→ f16leon: 你是說按照網站的ODS設定白平衡?
→ OscarShih: 要看螢幕的體質, 有些調的回來, 畢竟OSD沒辦法像校色檔
→ OscarShih: 那麼細部的調整
推 rinkai: 推，晚點看
→ f16leon: 同一型號的螢幕，每一台出廠都不一樣，照抄設定沒什麼用
→ OscarShih: 當然該網站也會提供如此校正後再用儀器測量的結果
→ OscarShih: 會不一樣但不可能差太多,不然螢幕都不用測試了
→ OscarShih: 一句話:反正每台都不一樣阿測屁喔XD
→ f16leon: 每台都然都不一樣，所以評測著重的是校正後的數值
→ OscarShih: https://goo.gl/4a3pMF 這家測試夠有名了吧
推 kuroha: 這個時代最恐怖的是除了業界人，沒幾個人看過標準的色彩
→ kuroha: 表現，都是在追求144hz和240hz，色偏和伽瑪都管他去死。
→ OscarShih: 你以為他們會不專業到提供Settings打自己的臉嗎
→ f16leon: 如果網站拿到的螢幕是100亮度紅色多5%，你的是紅色少2%
→ OscarShih: 至少我是相信專業站的作法多於一位PTT網友的發言拉
→ f16leon: 這樣沒差很多，但是白平衡補正設定上是兩個完全相反
→ OscarShih: 一家公司出貨可以廠內校色誤差到5%, 可以收掉了吧
→ OscarShih: 你也太看不起這些做螢幕的
→ OscarShih: 你自己都説非業界人士了, 那為什麼不取信專業站的作法
→ f16leon: 我自己不是業界人士，不過知識是從isf人員來的
→ OscarShih: 所以勒, 説真的你寫這一堆wiki一下就有了, sowhat
→ OscarShih: 自己要代表整個業界扯出出廠螢幕有5%誤差這種事嗎
→ OscarShih: 那可以再誇張一點, 10%20% 反正説説就好
→ OscarShih: https://goo.gl/myuLOY 再一家測試有名的站
→ f16leon: 我自己買兩台同型號螢幕使用，肉眼就能看出差異了啊
→ OscarShih: 每台螢幕可以差到5%他們真的是測心酸的, 對吧
→ whow: 為什麼總是有人要用電人的方式說話 在外面被電只好來電人嗎
推 kuroha: 一般螢幕的廠內校色是指會隨機附上校色報告的那種嗎？
推 kokokko416: 推！
推 kuroha: 網站校正的調教設定就參考一下就好了，照著調是沒儀器的
→ kuroha: 妥協做法，如果一台通用全部夠的話，廠商自己出廠前校正
→ kuroha: 一台再套到幾十幾百萬台上面就好了，專業螢幕一台一台校
→ kuroha: 正並附上報告書也是脫褲子放屁。
→ OscarShih: 沒人説每一台通用阿, 這裡誰説了
→ OscarShih: 有誤差和誤差大是兩件事, 上面f網友提的R差了7%
→ OscarShih: 這個量可是能讓色溫差個幾百上千K的值
→ OscarShih: 也許哪一家真的有那麼誇張吧, 提出來讓大家閃開這家吧
→ moritsune: 個人經驗，有沒有誤差其實要看客戶或廠牌，大家都知道
→ moritsune: 每塊面板不會一樣，有些客戶不太在意，有的抓比較嚴，
→ moritsune: 色準校正要做當然不是什麼難事，但是每台校正就是產線
→ moritsune: 上每台多30s~1min的工時，如果客戶標準比較寬，不調也
→ moritsune: 能pass，產能考量上會傾向不調，兩種我都做過就是
→ moritsune: 至於不調能不能差到5%，抓兩塊分別趨上下限標準的面板
→ moritsune: 來比較的話，其實是有可能啦，但這是極端例子
推 yys310: 沒有色準要求的用途的話追求144/240Hz不正是一般人合理的
→ yys310: 選擇嗎XD
→ f16leon: 每一台通用不救你說的?
→ f16leon: isf是影像校正權威，跟評測網站比起來我是比較相信isf啦
→ f16leon: 上面我不就說每台不一樣，照抄設定沒用
→ OscarShih: 我一開始就寫會不一樣了, 哪一句是都通用
→ f16leon: 你回說網站會自己打臉放出設定?
→ OscarShih: 而你放出了一個誇大的誤差值,跟我説是校正權威來的知識
→ f16leon: 所以你也知道都不通用，那就好了
→ f16leon: 我隨便舉個例子而已
→ OscarShih: 好啦, 你介紹一下哪一家那麼屌動不動就差個7%的幫大家
→ OscarShih: 閃一下地雷
→ OscarShih: 話不是二分法這樣説的,不一樣和差很多是兩件事
→ OscarShih: 只要不一樣就不能共用? 那就和測試白測一樣啦
→ OscarShih: 你測那台, 我買的這台又不同, 這到底在測三小
→ f16leon: 評測就是看校正後的，校正前差多少重要嗎?
推 n3551072: 你gamma系?
推 OscarShih: 那你可以投信去打臉那些網站,你寫那堆未校正和校正設定
→ OscarShih: 值是在騙字數嗎, 讓專業的來
→ OscarShih: 都提到了"誤差"值,那你也知道字面上是有個標準值再浮動
→ OscarShih: 校正是個大方向的調整, -5,-6,-5都+5不會都為0
→ OscarShih: 但至少比原本的準確, 是一定有意義的
→ OscarShih: 不然就你提的7%大誤差機種, 真的想知道是哪家
→ f16leon: 他們寫的設定是用在他的手上那台螢幕
→ f16leon: 沒有騙啊?
→ f16leon: 他有說你照著設定就會得到一樣的畫面表現?
→ OscarShih: 又是一定要"一樣＂才符合你的有意義
→ OscarShih: 那我寫的和白寫的一樣, 沒差, 等你介紹地雷機就好
→ f16leon: 可以看看HDTVtest或是Rintgs這些評測電視的網站
→ f16leon: 都不會提供白平衡設定，因為照抄白平衡設定根本沒意義
推 OscarShih: 是,所以每一台的sRGB設定大概也是沒意義
→ f16leon: 你覺得照抄有用就繼續這樣用啊，心裡也比較好過
→ f16leon: 我只是隨意舉個數字當例子，你就一直想知道7%是哪台螢幕
→ f16leon: 也真神奇
→ OscarShih: 你跟別人討論科普的東西是開玩笑亂舉一個數字的話
→ OscarShih: 我了解了, 你可以順便說明一下哪些推文也是隨意寫的
→ f16leon: 那不要用幾%當例子好了
→ OscarShih: 不會本文就是吧, 阿我隨意説的
→ f16leon: 假如你螢幕紅色其實剛好非常準 都不用調整
→ f16leon: 結果你照著網站調了+4
→ f16leon: 這樣有意義?
→ OscarShih: 你為什麼還要舉例子, 你上面不就寫了"要一樣"的畫面表
→ OscarShih: 完全一樣不同廠的校色器都有誤差無法符合你的有意義惹
→ OscarShih: 結案啦, 我差個1%的R值校出來的都不同了, GG
→ f16leon: 上面例子照抄設定反而變爛，這樣有意義嗎?
→ f16leon: 儀器的確是有誤差，所以其實校正要買光譜儀，不要用色溫
→ f16leon: 計
→ OscarShih: 廠商真是個大騙子,每台都差那麼多還推個sRGB設定值
推 songjihyocon: 專業推
→ patrickleeee: 吃很飽厚
推 OROCHI97: 所以正常來說，“亮度”跟“銳利度”都不需要去動到囉？
→ OscarShih: 點對點有正確的話銳利度拉高都是做後製了
→ OscarShih: 加工品看你喜不喜歡而已, 例如我坐遠一點可能會想銳化
→ OscarShih: 亮度這問題有點難, 用儀器可以量出絕對亮度
→ OscarShih: 但人眼接受到的亮度和你的瞳孔大小有關
→ OscarShih: 阿抱歉你指的是色彩亮度, 那不用動就OK了
→ OscarShih: 除非你的口味或需求是要亮一點, 準不一定是你喜歡的
推 Layase: 這講解很淺顯易懂 感謝
推 yys310: tftcentral測的會給ICC吧 電腦螢幕只懂得看這站...
推 kuroha: 亮度在螢幕通常是指背光強度，電視或投影機通常是指黑色
→ kuroha: 的深度
→ kuroha: 還是必須去了解動那個數字在這台螢幕(電視)改變了什麼才
→ kuroha: 行
→ kuroha: 適合的亮度要看你所處的環境，一般是120~160nits，暗室會
→ kuroha: 調整到100nits一下
→ kuroha: 另外除了專業顯示器外，一般螢幕的sRGB模式從來沒準過...
→ f16leon: 亮度跟銳利度跟彩度都是CRT用的設定，現在都不需要動
推 Bencrie: 棒棒 XD
→ f16leon: 對比跟背光，才是調整亮度會去動的項目
推 yys310: DELL出廠附的報告可信嗎
推 OROCHI97: 彩度也不用動嗎？我調高一點點是有感覺比較鮮豔且不影響
→ OROCHI97: 灰階表現，另外B牌有個選項叫做色彩模式，有一大堆看不
→ OROCHI97: 懂的可以調，沒儀器是不是不要動比較好
推 OROCHI97: 嗯，我的是電視裡的亮度，我的電視另外還有一個“背光
→ OROCHI97: ”的選項
推 kuroha: 沒儀器不要動色彩，測試灰階圖的1~255或16~235可以正常顯
→ kuroha: 示就好了
→ kuroha: 電視背光選項才是真正的亮度調整，不過不是每個廠都一樣
→ f16leon: 動了某些設定會讓色彩變鮮豔很正常，但是你無法知道那個
→ f16leon: 色彩正不正確
→ kuroha: 反正很多只是廠商名稱沒統一而已，要自己注意一下
→ f16leon: 沒儀器之下，可以動的就切換影響模式、對比、背光，然後
→ f16leon: 把一些雞肋輔助功能都關掉
→ kuroha: benq後來新的電視有支援REC709顯示模式了，不過預設是擴
→ kuroha: 張到DCI-P3就是了，賣場展示不走過飽和色彩和高色溫會沒
→ kuroha: 賣相
推 dasuininder: 好文推
推 OROCHI97: 了解
推 avans: 專業解說 推！
推 l85908524: 亮度系的
→ witness0828: 看不懂 就亮度吧
推 Delisaac: 太專業了  推一個
推 glenye123: 推
推 Searook: 推
推 hogiking: Ct誤差到幾百k正常來講會被攔檢下來吧..
推 hogiking: 通常坊間比較高階的機種大多會逐台校正gamma 因為每片面
→ hogiking: 板特性不同
推 hogiking: 個人覺得評測網的可以參考，但不保證是最佳解 除非能確
→ hogiking: 定你跟評測網用同一片面板，不然光規格內上下限k出來的
→ hogiking: 結果就.XD
推 ailio: 其實蠻懷疑的，這些測試網站都能找出一套設定值，這些校色
→ ailio: 工具跟軟體對面板公司來說根本是微不足道的小錢小工，為什
→ ailio: 麼不乾脆出廠就校好 XD
→ OscarShih: 就和公差一樣, 都會有公差, 但也會有個標準在那裡
→ OscarShih: 測試網一般都會去測試你給使用者的preset會不會太爛
→ f16leon: 校正一台電視，專業的人員大概要花3小時
→ f16leon: 當然廠內一定用軟體自動跑，應該少很多時間
→ f16leon: 或是校個大概，因為99%消費者都不在意，廠商何必要花時
→ f16leon: 間在這上面？
推 kuroha: 校正一台很快，但是有幾萬幾十萬台要校正就是大工程了，
→ kuroha: 而且消費者看習慣過飽和色彩和超高色溫，賣場用標準色展
→ kuroha: 示只會被嫌棄。
推 radiohead56: 為什麼不能電人？怕被質疑？華腦只會講禮貌態度不講
→ radiohead56: 實際根本ㄏㄏ
→ radiohead56: 只看專業評測不注重實際感受也是ㄏㄏ啦，就像IGN說決
→ radiohead56: 勝時刻跟好好玩，買來玩結果是糞作
推 surot: gamma 2.2的設定是因為依據過去醫療論文，這個亮度曲線對
→ surot: 大多數人眼來說最接近線性……意指，對少部份人來說不太線
→ surot: 不過看到連顯示器色彩學都沒看過的說一堆屁話還蠻好笑的。