Correccion gamma
EL CORRECTOR GAMMA
Cuando un técnico experimentado ve una imagen solarizada en un TV LCD de inmediato asocia la falla con un chip al que se le conoce como corrector gamma, esta asociación se da de inmediato solo por su experiencia o porque lo vio en algún foro u grupos de facebook, en fin lo importante es que ya se conoce el responsable de que esto suceda.
Aunque conozcamos las causas y los efectos de dichos chips hay una falencia que va más allá de lo que pueden ver nuestros ojos, ¿Qué es, o como funciona un chips de corrector gamma?
Por ello la necesidad de escribir una serie de artículos técnicos tratando de arrojar un poco de luz sobre el confuso concepto que seguro le sonará sorprendente, la corrección de gamma.
¿Qué es la corrección gamma?
La corrección gamma se compara a la sensación de contraste de una imagen, se puede decir que no es propia de la imagen si no a los dispositivos que la registran, en pocas palabras es el entorno en términos de negros y blancos que reproducen la luminosidad del entorno a la imagen que estamos viendo. Por esa razón una misma imagen se ve de manera muy distinta dependiendo del televisor o sistema que la esté reproduciendo, así como de la luminosidad del entorno.
Una misma imagen puede aparecer blanquecina o “lavada” en un sistema, mientras que en otro puede aparecer contrastada y oscura, todo debido a la corrección de gamma que se le aplique.
¿Cómo funciona el corrector gamma?
Para entender el concepto de gamma aplicado al proceso de imágenes, hay que entender primero los conceptos de rango “lineal”, “logarítmico” y “dinámico”. Si bien la explicación de estos conceptos nos llevaría aclarar en menos palabras la importancia que conllevan cada uno de ellos.
El rango dinámico: El rango dinámico de una imagen sería la escala que hay entre la máxima luminosidad y el valor más oscuro. Si aplicamos esto al mundo real, el rango dinámico se saturaría por ejemplo entre el valor de una superficie opaca, negra y que no refleje la luz y el valor máximo de luminosidad posible, que sería, por supuesto, el Sol. Por tanto el rango dinámico de “la realidad”, aunque el concepto suene un poco abstracto, es increíblemente amplio, casi inconmensurable. Pero como esto no es nada útil a efectos prácticos, de ese inmenso rango dinámico, sólo tomaremos una pequeña fracción, la fracción de valores con los que el ojo humano trabaja.
Aunque el rango dinámico del ojo humano es también muy amplio (al menos 4 veces más que el mejor negativo de cine) podríamos normalizar sus valores y hacer una escala de medidas entre una superficie negra que refleje solo un 1% de luz y por ejemplo una superficie blanca que refleje el 90% (más allá de ese valor estaríamos hablando de un espejo). El 10% restante quedaría reservado para objetos que producen luz propia: velas, lámparas y finalmente el sol. Es decir el ojo humano, se mueve entre ese 1% al 90%, que es donde percibe casi todos los valores de contraste y detalle, por encima del 90% y hasta llegar al 100% máximo de luminosidad dada por el sol, podemos hablar de “súper blanco“, el ojo humano no percibe detalles en ellos, sólo una luminosidad cegadora, que no es sólo un 10% mayor que la superficie blanca antes citada, si no 1000, 10000 o 20000 más brillante.
Rango no lineal: El ojo humano tiene una respuesta NO LINEAL respecto a la luminosidad del mundo real, a medida que aumenta la luminosidad, la percepción de tal luminosidad por parte del ojo NO es proporcional. Matemáticamente esto tiene una forma de expresarse, de ahí la importancia de una función logarítmica.
Rango logarítmico: Los negativos de cine y fotografía tienen también una respuesta logarítmica, similar a la del ojo humano: mientras más se expone a la luz la emulsión, más se oscurece, pero no de forma proporcional pues tiene un tope máximo que está determinado por la densidad del negativo.
Así mismo la respuesta de un monitor CRT es también logarítmica. En concreto el rayo de electrones que golpea los fósforos, no tiene una relación lineal con el voltaje que se le aplica. Aumenta su intensidad de forma logarítmica, y de esta manera no lineal aumenta o disminuye el contraste y luminosidad de la imagen que reproduce. Esa relación entre el voltaje aplicado y la respuesta lumínica, o la relación entre la emulsión química y su respuesta a la luz, debe de ser cuantificada, y si es necesario corregida, para poder determinar cuál será el “aspecto” de la imagen resultante.
Para entenderlo mejor, así como se procesa el sonido mediante la ecualización del mismo, así se procesan las imágenes, es aquí donde entra en juego el concepto de GAMMA.
La GAMMA es un valor numérico que aporta la valiosa información para saber cuánto se oscurecerá o brillará una imagen al ser reproducida por un dispositivo. Ese valor es intrínseco y afecta a todas las imágenes que reproduce y por tanto modificando su luminosidad. Por eso es necesario introducir una CORRECIÓN DE GAMMA que evite la alteración de la visualización de la imagen y que equilibre dispositivos con distinta gamma. Es algo esencial, por ejemplo si varias personas están trabajando sobre una misma imagen en equipos distintos aquí la cosa se complica un poco más pues en realidad, tenemos que hablar de TRES GAMMAS distintas.
La tabla anterior nos muestra la luminosidad = C * valor gamma + nivel de negro
La relación es lineal si gamma = 1. El gráfico de la arriba ilustra la relación de gamma = 1, 1.5, 1.8 y 2.2 con C = 1 y negro nivel = 0.
La corrección gamma afecta los tonos medios; no tiene ningún efecto en negro o blanco, si la corrección gamma es demasiada alta, los tonos medios parecen demasiado oscuro. Por el contrario, si es demasiada baja, los tonos medios parecen demasiado claros. Gamma, como se definió anteriormente, también se le llama pantalla gamma, el corrector de gamma yace en una tarjeta de vídeo nativo con una tabla de consulta (LUT) gamma. (La mayoría de las tarjetas de vídeo tienen LUTs.) Como veremos, la corrección gamma está estrechamente relacionada con la cosmetología, cinematografía y la fotografía.
En el próximo artículo profundizaremos en cierta cantidad de información técnica para el entendimiento a nivel de circuitos, antes le invito a leer un poco sobre el comportamiento del VCOM ya que de ahí deriva la siguiente información, hasta la próxima.