Ποιο είναι το σωστό gamma? Ποια ρύθμιση να προτιμήσω?

Είναι ίσως το πιο αμφιλεγόμενο θέμα στον χώρο της εικόνας. Σελίδες επί σελίδων έχουν γραφεί, δεκάδες επιχειρήματα έχουν πέσει στο τραπέζι, εκατοντάδες απόψεις έχουν διατυπωθεί. Με αυτό το άρθρο, θα προσπαθήσουμε να σχηματοποιήσουμε λίγο την κατάσταση επιχειρώντας να ρίξουμε λίγο φως στο σκοτεινό αυτό θέμα!!

Καταρχάς, ας ξεκινήσουμε με τη θεωρία. Τι είναι gamma και ιδιαιτέρως τι είναι η λεγόμενη διόρθωση gamma που μας ενδιαφέρει στην πράξη:

Gamma είναι η αριθμητική παράμετρος σχετικά με την χαρτογράφηση και μετατροπή του σήματος βίντεο σε τιμές φωτεινότητας στον δέκτη μας. Μπερδευτήκατε? Ωραία…ακούστε και αυτό και θα τα καταλάβετε όλα..

Η διαδικασία αυτή του δέκτη μας καθορίζεται από την EOCF, δηλαδή,  την παγκοίνως γνωστή ηλεκτρο – οπτική διαδικασία μετατροπής (electro – optical– conversion – function)!!!

Όχι, δεν σας κοροϊδεύω, αλήθεια είναι, ωστόσο είναι οι αλήθειες για προγραμματιστές, ηλεκτρονικούς και μηχανολόγους. Επομένως, σταματώ άμεσα και πάμε στην κοινή καθομιλουμένη των σινεφίλ μπας και βγάλουμε άκρη!!

Για μας τους κοινούς θνητούς, λοιπόν, η διόρθωση gamma είναι μια παράμετρος που σκοτεινιάζει ή φωτίζει την εικόνα μας. Μην ανησυχείτε και όλα τα παραπάνω ψιλοακαταλαβίστικα πάνω κάτω το ίδιο λένε. Στην πράξη, λοιπόν, όταν πειράζουμε το κουμπάκι gamma είτε αυτό περιέχει αριθμητικές τιμές (1,8 – 2 – 2,2 – 2,4 κ.λ.π), είτε ονομαστικές (reference, cinema, standard, normal, high contrast κ.λ.π.) λέμε στην συσκευή μας να παίξει τις διαβαθμίσεις της φωτεινότητας με μια συγκεκριμένη ένταση φωτός. Έτσι, το αποτέλεσμα είναι η εικόνα μας να φαίνεται σκοτεινή ή φωτεινή.

Ας φανταστούμε αυτές τις διαβαθμίσεις σαν 100 σκαλιά όπου εμείς δίνουμε εντολή στη συσκευή μας να φωτίσει εκθετικά (κρατήστε αυτό το εκθετικά στο μυαλό σας γιατί είναι βασικό για τον σωστό υπολογισμό). Όταν, λοιπόν, επιλέγουμε τη ρύθμιση gamma 2,2 φωτίζουμε τα σκαλιά μας μ’ ένα συγκεκριμένο τρόπο. Όσο ανεβαίνουμε σε τιμές σκοτεινιάζουμε την εικόνα μας και όσο κατεβαίνουμε την φωτίζουμε. Επομένως, μια τιμή 1,9 φερ’ ειπείν θα έχει σαν αποτέλεσμα να έχουμε πιο φωτεινές διαβαθμίσεις. Έτσι, γεννιέται το αιώνιο ερώτημα:

Και ποια ρύθμιση είναι η σωστή ώστε να έχω ένα display αναφοράς?

Σύντομη απάντηση: Δεν υπάρχει μόνο μια τιμή.

Εξηγώ αμέσως…

Μετά από μια μεγάλη περίοδο διαφωνιών και προσωπικών επιλογών, θεσπίστηκαν κάποια πρότυπα αναφοράς από τους διεθνείς οργανισμούς (ITU – EBU – CIE), ούτως ώστε να υπάρχει μια κοινή ή έστω παρεμφερής βάση εκκίνησης (ναι, ακόμα δεν τα έχουν βρει!!!).

Γίνεται, λοιπόν, ευρέως αποδεκτό ότι τα μόνιτορ αναφοράς, αυτά στα οποία γίνεται το mastering των ταινιών, έχουν ύψιστη φωτεινότητα περί τα 100-120 nits, μαύρο όσο το δυνατόν πιο μαύρο (κάτω από 0,01 nits) και χρησιμοποιώντας διόρθωση gamma την εκθετική δύναμη του 2,4. Ο περιβάλλων φωτισμός του δωματίου είναι ίσος ή μικρότερος από 1 lux. Όπως καταλαβαίνετε, μιλούμε για ιδανικές συνθήκες όταν σχεδιάζουμε αναφορές. Κάτω από αυτές τις προϋποθέσεις βγαίνει η κόπια από το δωμάτιο.

Για να δούμε λίγο αναλυτικότερα τους παράγοντες:

1. Φωτεινότητα display 100 nits. Μάστα…αμέσως γεννιέται η πρώτη εύλογη ερώτηση: Και ‘γω που έχω προβολέα και παίζει ανάμεσα στα 12-16 FL (aka 41 – 55 nits) τι κάνω? Δεν μπορώ να βλέπω αναφορά ως προς το gamma? Σύντομη απάντηση: και ναι και όχι. Το γιατί θα το καταλάβετε πιο κάτω στην ανάλυση υπολογισμού του gamma.
2. Μαύρο πολύ χαμηλό. Όσο σημαντική είναι η φωτεινότητα της συσκευής, άλλο, τόσο και το μαύρο μας διότι πρακτικά οριοθετεί τα σκαλοπάτια μας που δουλεύει η διόρθωση του gamma. Ομοίως θα καταλάβετε το γιατί στην ίδια ανάλυση.
3. Εκθέτης 2,4. Αυτή είναι η δύναμη που προτιμήθηκε ως αναφορά διότι προσδίδει μια ισορροπία στην εικόνα. Που όμως?
4. Σε σκοτεινό δωμάτιο. Όχι, ημιφωτεινό, όχι φωτεινό, όχι μέρα, όχι μεσημέρι, όχι μ’ ένα μικρούλι λαμπατέρ αναμμένο. Πίσσα, κατράμια και σκοτάδια. Γιατί? Ας το εξηγήσω αμέσως εκκινώντας ανάποδα.

Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που συντελούν και εμπλέκονται ώστε το οτιδήποτε να γίνει αντιληπτό και να περιγραφεί. Για να περιγραφεί, όμως, με τέτοιο τρόπο ώστε και ο άλλος να το καταλάβει, πρέπει να γίνει τηρώντας κάποιες σταθερές, κάποιες προϋποθέσεις. Φανταστείτε τα στούντιο να ρύθμιζαν το gamma με όποιον περιβάλλοντα φωτισμό τους άρεσε. Άλλος μια λαμπίτσα, άλλος μια κατοστάρα, άλλος στα σκοτάδια, άλλος με σποτάκια στις γωνίες. Μύλος!! Ο καθένας θα έβλεπε διαφορετικά πράγματα από τον άλλο και η Βαβέλ θα ήταν στην γωνία. Έτσι, ήταν πολύ πιο εύκολο να σβήσουμε τα φώτα και να σκοτεινιάσουμε τον χώρο από το να ξανατσακωνόμαστε πόσα lux είναι κατάλληλα να συνοδεύουν την οικιακή προβολή.

Ώπα, για κάτσε μια στιγμή!! Γιατί να μην βλέπουν τα ίδια? Αφού θα έχουν το ίδιο μαύρο και το ίδιο λευκό, γιατί να μην βλέπουν τα ίδια?

Διότι ο περιβάλλων φωτισμός παίζει τον σημαντικότερο ρόλο στην απεικόνιση. Δεν βλέπουμε την ίδια εικόνα μέρα μεσημέρι στη βεράντα μας με το βράδυ που θ’ ανοίξουμε το δέκτη μας. Το μεσημέρι, η εικόνα θα μας φανεί ξεπλυμένη και άτονη ενώ το βράδυ όλα θα ζωηρέψουν, το χαμένο κόντραστ θα ξαναγυρίσει και η θέαση θα γίνει πολύ πιο ελκυστική. Το ίδιο ακριβώς, κάνει και η διόρθωση gamma στην εικόνα μας. Όταν την φωτίζει υπερβολικά π.χ. χρησιμοποιώντας μια δύναμη της τάξης του 1,7 – 1,8 η εικόνα φλατάρεται χάνοντας την αντίθεση με υπερέκθεση των λεπτομερειών της σκηνής. Από την άλλη, χρησιμοποιώντας ένα πιο σκοτεινό gamma π.χ. 2,8 – 2,9 η εικόνα μας παρουσιάζει υψηλή αντίθεση, ωστόσο, στις σκοτεινές διαβαθμίσεις τα πάντα θα έχουν κρασσάρει (εξαφανισθεί) και οι λεπτομέρειες των σκηνών δεν θα διακρίνονται. Έτσι, αποφασίστηκε το 2,4 ως στάνταρντ.

Ωραία, τότε….καρφώνω ένα 2,4 και είμαι ΟΚ…ΟΚ?? No OK πάντα και παντού!!

Αν βλέπεις σε bat cave πιθανότατα είσαι εντάξει. Αν όμως, η θέασή σου περιλαμβάνει περιβάλλοντα φωτισμό τεχνητό ή φυσικό, τότε το 2,4 δεν είναι η προτεινόμενη ρύθμιση gamma. Σύμφωνα με τον Charles Poynton εκεί χρειάζονται ορισμένοι συμψηφισμοί ώστε το τελικό αποτέλεσμα να προσομοιάζει σε αυτό που βλέπει το master room κάτω από διαφορετικές συνθήκες όμως…

The key point concerning the consumer’s gamma is this: What we

seek to maintain at presentation is the appearance of the colors at

program approval, not necessarily the physical stimuli. If the

consumer’s display and viewing conditions differ from those at

mastering, we may need to alter the image data to preserve

appearance.

Το κλειδί στη φράση του Poynton είναι η τελευταία πρόταση. Μας λέει εν ολίγοις, μην κολλάτε σε νουμεράκια. Όταν οι συνθήκες αλλάζουν, αλλάζουμε και εμείς τα νουμεράκια ώστε να πετύχουμε το επιθυμητό αποτέλεσμα.

If the power function on

R’G’B’

– display gamma – is dialed back

a little, that contrast and colorfulness are reduced. At about 300 nt,

with ambient illuminance of 5 or 10 lx, and with a surround of say 5%,

decreasing gamma from 2.4 to 2.2 will visually compensate the effect.

So, if your consumer has such an environment, I recommend gamma

of 2.2. If your customer preferred to display the same imagery at

48 nt, in darkness (zero ambient illuminance), in a 0% surround, then

gamma of 2.6 (as in digital cinema) might be appropriate. In a really,

really bright environment, or with a really bright display (say 400 nt or

500 nt), decreasing gamma to 2.0 might be appropriate.

Από αυτό συνάγεται ότι το gamma είναι αφ’ ενός μια σταθερή τιμή όταν μιλάμε για αναφορές με απολύτως σαφείς συνθήκες και προδιαγραφές, αλλά, αφ’ ετέρου, ένας μπαλαντέρ προσομοίωσης όταν μεταφέρουμε την αναφορά στις δικές μας συνθήκες θέασης. Επομένως, και το 2,0 μπορεί να είναι κατάλληλο και το 2,2 και το 2,3. Όλα εξαρτώνται από τον χώρο μας και τις συνθήκες θέασης.

Αμέσως γεννιέται μια λογικότατη απορία…

Ωραία! Και που ξέρω εγώ πως θα προσομοιώσω το 2,4 του master room στον χώρο μου? Που ξέρω ποια λεπτομέρεια βλέπει ο σκηνοθέτης και ποια δεν βλέπει? Πως ξέρω τι πρέπει να φωτίζεται και τι όχι ώστε να επιλέξω την κατάλληλη τιμή?

Δυστυχώς, απάντηση σε αυτό δεν υπάρχει εύκολη. Αν θέλουμε να το ψειρίσουμε τόσο πολύ ή θέλουμε να είμαστε απολύτως ακριβείς προσομοιώνοντας συνθήκες, τότε πρέπει απαραίτητα να έχουμε οι ίδιοι τη γνώση για να το κάνουμε. Τι θα πει αυτό? Πως για να είμαστε απολύτως, ή εν πάση περιπτώσει πολύ κοντά στην μεταφορά της αίσθησης από το μόνιτορ αναφοράς, πρέπει αναγκαστικά να έχουμε δει το μόνιτορ αναφοράς!! Ναι, δεν παίζει κάτι άλλο…πρέπει εμείς οι ίδιοι να γνωρίζουμε συγκεκριμένες σκηνές, να έχουν εντυπωθεί στο μυαλό μας ώστε να προσπαθήσουμε να τις μεταφέρουμε όσο μπορούμε πιο πιστά σε μια άλλη συσκευή και κάτω από άλλες συνθήκες. Αυτός είναι ο καλύτερος τρόπος επιλογής εκθέτη της διόρθωσης gamma.

Ωστόσο, τα πράγματα δεν είναι τόσο τραγικά. Γνωρίζοντας ότι η εικόνα μας ισορροπεί κάτω από τις συνήθεις συνθήκες θέασης (μια λαμπίτσα για τις βραδινές θεάσεις) με gamma από 2,2 μέχρι 2,4, ψάχνουμε και ‘μεις την ισορροπία μας κάπου ανάμεσα σε αυτές τις τιμές. Είναι βασικό να καταλάβουμε ότι δεν υπάρχει ένα gamma και τέρμα. Διαβάζοντας δε, ανθρώπους σαν τον Poynton να χρησιμοποιούν λέξεις όπως might και recommend, αντιλαμβάνεστε γιατί δεν υπάρχει μια σταθερή τιμή που μπαίνει βρέξει χιονίσει…

Στο επόμενο αρθράκι θα αναλύσουμε τον υπολογισμό του gamma καθώς και την επιλογή ITU 1886 για τη οποία γίνεται τόσος πολύς ντόρος τελευταία.

Υγιαίνετε!!