Gama

Gama, bir görüntü dosyasında depolanan piksel değerleri ile bir ekranın yaydığı gerçek ışık yoğunluğu arasındaki doğrusal olmayan ilişkidir. Matematiksel olarak: sRGB standardı için γ ≈ 2,2 olan çıktı_yoğunluğu = giriş_değeriγ.

Bu ilişkinin neden düz doğrusal olmadığı: insan gözü, aydınlık tonlardaki farklara kıyasla karanlık tonlardaki farklara çok daha duyarlıdır. Doğrusal bir kodlama, 8 bitlik kanalın 256 değerinin büyük kısmını kimsenin göremeyeceği vurgu ayrıntısına harcar; karanlık tonları ise birbirinden zor ayırt edilebilecek birkaç değere sıkıştırır. Gama uygulamak, kodlamanın daha büyük kısmını gözün gerçekten önem verdiği karanlık değerlere tahsis eder.

Somut örnek: 128 değerli 8 bitlik piksel (0 ile 255 arasında orta nokta), yarı ışık yoğunluğu anlamına gelmez. Yaklaşık %22 tam yoğunluk anlamına gelir; çünkü 128/255 = 0,502 ve 0,502² (gama 2,2, karelerle iyi yaklaşılır) ≈ 0,252, ancak tam sRGB transferi sıfıra yakın kısımda biraz daha nüanslıdır. Sezgisel açıdan: orta gri değerler doğrusal ışıkta oldukça koyudur.

Pratik sonuçlar: “normal” sRGB uzayında iki rengi harmanlamak çok koyu sonuçlar üretir — sRGB’de siyah ile beyazın ortalaması optik orta noktadan çok daha koyu görünür. Photoshop ve Figma gibi yazılımlar, doğrusal ışığa dönüşüm yapan, orada ortalamasını alan ve sonra yeniden kodlayan “doğrusal harmanlama” seçenekleri sunar. CSS’in color-mix(in oklab, ...) bunu otomatik olarak yapar. Renk uyumlu araçlar bunu saydam biçimde yönetir; elle yapılan hex hesaplamaları genellikle yapmaz.

Örnek uygulama

Saf kırmızı sRGB #FF0000 (255, 0, 0) ve saf yeşil #00FF00 (0, 255, 0) alın. Saf sRGB uzayı ortalaması: ((255+0)/2, (0+255)/2, 0) = (127, 127, 0), çamurlu bir zeytinyeşili. Önce her bileşeni doğrusal ışığa çevirin (2,2. kuvvete yükseltin): R→1,0, G→1,0. Doğrusal ortalamasını alın: (0,5; 0,5; 0). sRGB’ye geri çevirin (1/2,2 kuvvetine yükseltin): (188, 188, 0) — çok daha parlak, daha inandırıcı bir sarı. Kalibre bir ekranda (127, 127, 0) ile (188, 188, 0) arasındaki fark, “gradyanım neden çamurlu görünüyor?” ile “ah, bu doğru görünüyor” arasındaki farktır. “Doğrusal harmanlama” onay kutusu olan her görüntü düzenleme aracı tam olarak bu işlemi sunuyor. CSS artık color-mix(in oklab, red, green) destekliyor; bu, başlangıç renklerinden bağımsız olarak algısal açıdan düzgün bir orta nokta üretiyor.

Ne zaman ve neden önemlidir

Gama, renkler birleştirildiğinde, ölçeklendirildiğinde veya kenar yumuşatma uygulandığında önemlidir — yani neredeyse her render işlem hattında. 3B motorların, gama düzeltmeli aydınlatma için açıkça yazılmadıkça soluk, düşük kontrastlı çıktı üretmesinin nedeni: ışık yoğunlukları fizikte doğrusal olarak toplanır, ancak piksel değerleri gama kodludur; birini diğeri olarak işlemek, ışık katkılarının etkili biçimde karesi alınmasına neden olur. Modern oyun motorları (Unreal, Unity) tüm aydınlatmayı doğrusal uzayda yapar ve son kare tamponu yazısında sRGB’ye dönüştürür. Web tasarımcısının pratik sonucu: hue’lar arasında geçiş yapan herhangi bir gradyan için oklab veya oklch kullanın ve orta griy (%50 parlaklık) saf %50 karışım olarak değerlendirmekten kaçının — siyah ile beyaz arasındaki optik orta nokta CIELAB’de L*=50’ye yakındır; bu RGB 188’e karşılık gelir, RGB 128’e değil. Referans: W3C — sRGB renk uzayı.

Ekran gaması - kodlama gaması - sistem gaması: kodlanmış sRGB görüntüsü 1/2,2 kuvvetine yakın bir transfer fonksiyonu kullanır (biçimsel sRGB eğrisi, en koyu değerler için parçalı doğrusaldır ve üzerinde 2,4 katsayısı kullanır), ekran doğrusal ışık çıktısına geri dönmek için yaklaşık 2,2 ters gama uygular ve görüntüleyenin gerçekte gördüğü “sistem gaması” ürün, Rec. 709 ile sRGB’nin varsaydığı loş görüntüleme ortamını telafi etmek için 1,0’ın biraz üzerinde kalır. macOS 10.6 öncesi (2009), erken Apple LaserWriter yazıcılardan miras aldığı 1,8 sistem gamasını kullanıyordu; bu nedenle eski Mac kaynaklı görüntüler PC monitörlerinde soluk görünür; modern macOS tıpkı herkes gibi 2,2 kullanıyor.

HDR bu modeli tamamen bozuyor: HDR formatları (Rec. 2100 PQ, HLG), sRGB’nin ayarlandığı ~80 nit CRT’ler için değil, 1.000-10.000 nit çıkış yapabilen ekranlar için tasarlanmış algısal nicemleme eğrileri kullanır. sRGB içeriği HDR içeriğiyle karıştırmak, işletim sistemi kompozitörlerinin artık yönettiği ancak uygulamaların tarihsel olarak kötü yaptığı açık ton eşlemesi gerektirir. Aynı piksel değerlerini renk uzaylarının nasıl farklı işlediğine ilişkin sRGB, Display P3 ve ICC profillerine bakınız. Referans: IEC 61966-2-1 sRGB spesifikasyonu.