numerical-methods - sRGB 的线性段以避免无限斜率 - 为什么？

Question

在这篇关于 sRGB ( https://en.wikipedia.org/wiki/SRGB ) 的文章中指出，伽玛变换具有接近零的线性部分，以“避免在 K = 0 处具有无限斜率，这可能导致数值问题”。我想知道这有什么问题。

Answer 1

与伽玛一样，有两个答案。现代变体是：

问题是，在无限斜率的情况下，您需要“无限”分辨率（许多存储位）才能获得一个线性表示，该表示可以在没有损失的情况下进行伽马编码。换句话说，它允许一个小的查找表产生一个可逆的线性编码（8 位 -> 10 位 -> 8 位）。

第一步最容易理解数值问题（8 位 -> 10 位）。使用接近零的无限斜率，您需要更大的编码范围以保持忠实和可逆，即您需要超过 16 位（假设整数编码，一半没有这个问题）。

#010101 或 1/255 的线性等价于平方 (gamma = 2.0) 编码是 1/(255*255)th。您需要 16 位来忠实地表示它，并且使用 2.2 而不是 2.0 作为指数会使情况变得更糟。这些非常小的数字只是编码功能的推论，实际上您不需要在亮度范围内（大致为黑色）有太多分辨率。因此，线性段通过不将分辨率浪费在黑色（或接近零）周围的细节上来帮助编码。

稍旧的答案，取自

http://www.poynton.com/notes/colour_and_gamma/GammaFAQ.html#gamma_correction

是在某些设备中，该线性段对噪声不太敏感。这对于模拟信号路径来说很可能是正确的。