我理解的Gamma校正

   开始涉及图像处理领域，首先就接触到了Gamma校正，看了网上很多关于Gamma校正的文章，越看越觉得不清楚，各种各样的说法有些感觉还相互矛盾，结合目前所看的文章我根据个人理解梳理了一下相关内容，接下来就谈谈我理解的Gamma校正。
    首先需要确定两个事实：
    1. 人眼对自然亮度的感知是非线性的，这条感知曲线接近于γ=1/2.2的幂律曲线
    2. 老式CRT显示设备显示的亮度值与电压是非线性的接近于γ=2.5的幂律曲线，现在的LCD等显示设备也设置了一个近似γ=2.2的相应曲线

图中从上到下依次为γ=1/2.2，1，2.2，在进行伽马变换前先对数据进行归一化处理（这就是很多文章里有些说伽马>1,有些说伽马<1图像会变暗的原因所在）。
自然界的亮度等级人眼都无法分辨完，从目前的成像设备来看更无法完全描述自然界的亮度等级（如显示器中用8位表示一个像素点的灰度时，灰度等级就只有256种），从这一点来看从设备获取的数据必然需要经过压缩，压缩可以按等比例来压缩，也可以用对数函数，幂函数等来实现，而人眼的感知曲线接近于γ=1/2.2的曲线（人眼对暗区域更敏感，暗区域和亮区域相同程度的亮度变化给人的感觉并不一样，让人觉的暗区域的变化更大），那么我们从设备端模拟γ=1/2.2的曲线就能保留更多人眼更在意的细节。
既然在获取数据的设备端做了encoding，那么必须在显示设备端做一个decoding，从这一点看CRT/LCD设备端的γ>1的幂律响应又是必须的了，当然CRT设备一开始就存在的响应曲线是一个巧合（大自然的奇迹）。
你可能会疑惑先做γ=1/2.2的变换,又做γ=2.2的变换，这不是相等于总γ≈1了吗，相当于没做变换，这还有什么存在的必要呢？正如我所说的，前一个变换能保留更多人眼更在意的暗区域细节，而后一个变换是目前大多数的显示设备都存在的变换（当然这也是前一个变换必然需要的逆变换，同时这个变换的存在也反向要求了γ=1/2.2的变换的存在）
我们看一个例子：
图1图2图3
图1是你用人眼实际观察到的景象，图2是你从相机获取后未做encoding处理直接由显示器显示的景象，图3是你在相机端encodiing后再由显示器decode后的景象,所以你如果不做encoding的话直接显示的就跟人眼看到的有区别了（PS:随意选取的图片不生动，一般不做encoding的话图像灰度值格外低，不利于观看）
此外对于总γ值：一般来说γ≈1即可，又有说暗环境下γ=1.5，亮环境下γ=1.125较合适，当然最合适的还是人自己看起来舒服咯。
我理解的Gamma到此结束。