Sep 2008

Typisierung nach dem Gamma oder der Gradation

Der Gammawert bestimmt den Helligkeitsverlauf innerhalb eines Farbraumes und bestimmt, wieviele Werte jeweils die Lichter und die Tiefen beschreiben.

• Je niedriger das Gamma, desto mehr Werte werden für die Lichter verwendet,
• je höher, desto mehr Werte beschreiben die Schattenbereiche.

Wir haben es heute mit drei Typen von Helligkeitsverteilungen zu tun:

• Farbräume mit einem festen Zahlenwert für das Gamma
• Farbräume mit einer Formel oder einem flexiblen Wert für das Gamma
• Farbräume, in denen das Gamma durch eine Helligkeitsverteilung wie im L des Lab-Farbraums ersetzt ist.

In Arbeitsfarbräumen finden wir fast immer Gammawerte von 1,8 oder 2,2. Farbräume mit einem Gamma von 1,8 kommen vor allem in der Druckvorstufe zum Einsatz (z.B. das »alte« eciRGB, ProPhoto), für die Arbeit am Monitor bevorzugt man ein Gamma von 2.2 (z.B. sRGB, obwohl sRGB nicht wirklich ein Gamma von 2,2 aufweist). Zurzeit geht der Trend dahin, Gamma durch die Helligkeitsverteilung des Lab-Farbraums zu ersetzen, die der Wahrnehmung des menschlichen Augen entspricht (L*, gesprochen L-Star).

Gamma in Arbeitsfarbräumen, ADF

Gamma versus L*-Helligkeitsverteilung

AD 1 | Zwei Farben mit identischen spektralen Verteilungen (derselbe Farbton & Sättigung) aber unterschiedlichen Helligkeiten sollen in jedem »echten« Gamma-Farbraum (Farbraum mit festem Gamma-Wert oder Funktion für das Gamma) auf RGB-Tripel abgebildet werden, die nur um einen konstanten Faktor differieren.

AD 2 | Der Skalierfaktor zwischen RGB-Tripeln mit identischen spektralen Verteilungen in einem linearen Raum sollte gleich den Verhältnissen ihrer Intensitäten sein.

Hue 30°, Sättigung 70%, Helligkeit 80% (Faktor 0,89, 0,89, 0,88)

Hue 30°, Sättigung 70%, Helligkeit 90%

AdobeRGB (Gamma 2,2)

Der feste Wert von 2.2 für das Gamma führt zu Informationsverlusten in Farben mit geringer Helligkeit. So verbraucht der Helligkeitsbereich L*=0 bis L*=3 etwa 10% des Datenraums des AdobeRGB-Farbraums, wobei hier kaum Information, sondern zum überwiegenden Teil Rauschen vorgefunden wird. So kommt es zu einem effektiven Informationsverlust.

sRGB ()

sRGB sagt man zwar auch ein Gamma von 2.2 nach – aber in den Tiefen ist das Gamma des sRGB fast linear.

eciRGB_v2 (L*-Gamma)

eciRGB_v1 und ColorMatchRGB (Gamma 1.8)

nahezu linear in der Nähe des Schwarzpunktes – vermeidet Informationsverluste. Bei Farbraumtransformationen müssen die Koordinaten über den gesamten Farbraum neu verteilt werden. Das begünstigt die obere Hälfte des Farbraums zu Lasten der 3/4-Töne (immer noch besser als ein Informationsverlust …).

LStar RGB: Gradation visuell linear

Grauachse mit visuell gleichen Abständen bringt visuell gleiche Abstände auf den Farbachsen. Geringe Fehler bei Farbraumkonvertierungen