想得到一張自己滿意的圖片，光會使用單反還不行，還需要一個合格的顯示設備，這決定了拍攝的圖片表達是否精準，顏色對不對，接下來簡單介紹一下這個小知識。

用單反記錄是一個采樣過程，拍攝好的圖片由一個一個的像素點組成，每個像素點包含了對應位置的所有信息，包括顏色（光譜）、亮度等，最后由顯示器來顯示。

在選購顯示器時經常會看見說支持8bit、12bit等，現在來了解一下這些到底是什么意思。

一、亮度、灰階

在顯示器中，要顯示某一個像素點的信息，需要3個不同顏色的led一起工作，這三個led分別是：紅色（R）、綠色（G）、藍色（B）。每個led單獨施加電壓，電壓的值不同，這顆led發出的光的光強就不同，光強越大，這顆led就越亮，亮度就是衡量led有多亮的，就是它的字面意思，這個亮度就是顯示器的一個上限。

要控制一顆led的亮度很簡單，改變它的電壓，但是麻煩的是，電壓和亮度的關系，不是線性的，不是y=ax，所以想要還原準確的亮度時，就需要進行矯正，在二維坐標系上找到亮度和電壓的對應曲線，這個曲線叫gamma（伽馬曲線），每一臺顯示器的曲線不一樣，所以想要達到最好的顯示效果，需要對顯示器進行gamma矯正。

亮度的變化也不是線性的，led的亮度是一格一格變化的，不是平滑的變化，就相當于是gamma曲線上面的采樣點，從亮度為0 到亮度最大，看這個led最小能細分成多少個采樣點，每個采樣點的亮度不同，變化的亮度叫做灰階。

假設gamma曲線上一共有256個采樣點，也就是28，那么這就是一個8bit的顯示器，如果是210=1024，那就是10bit，如果是212=4096，那就是一個12bit的顯示器。

圖1 1bit

圖2 2bit

圖3 8bit

假設一個led的亮度在兩個相鄰的采樣點之間變化會怎樣呢？由于人眼的視覺殘留現象，快速變化時，人眼會感受到一個中間的亮度，這個亮度是憑空多出來的，并不是led本身精度有這么高，也正是這個技術，讓很多顯示器廠商將8bit的顯示器說成10bit，將10bit的顯示器，說成12bit，本質上，并不是真正的10bit、12bit。

二、直方圖

圖4 直方圖

大家或許見過圖4，圖4中有一條直線，還有一個像山峰一樣的圖形，這個山峰就是直方圖。在一張圖片中，每個led都有一個單獨的亮度，對于一張8bit的圖片來說，上面的直方圖橫坐標是0-255，縱坐標是數量，這張圖的意思是每一個亮度的led對應有多少個，如8階的直方圖（圖5）：

圖5 8bit灰度圖及其直方圖

對于灰度而言，顯示器上有：R、G、B三種顏色的led，對于一張彩色圖片，經常看到的是圖6：

圖6 直方圖：2

圖6是由3個顏色的直方圖疊加形成，這種直方圖廣泛使用在單反拍攝與后期圖像處理上，當拍完一張圖片要預覽時，可能會因為單反屏幕亮度高低，或者室內、戶外光強不一樣而影響判斷。當打開這張圖時，就知道細節有沒有拍清楚，亮的地方有沒有過曝了。

圖7 直方圖：3

以上面圖片的直方圖為例，可以看到DSC1明顯亮度低的地方比較多，DSC2亮度高的地方比較多，尤其是橫坐標255，這種情況明顯過曝，而AND就更加合適。

三、曲線

圖8 直方圖、曲線

在圖8中，除了直方圖以外，還有一條直線，取其中一點來看，橫坐標、縱坐標都是灰度（亮度），8bit的情況下都是0-255；在調整圖片時，將曲線上某一點往上移動10，假設移動前這一點是（128，128），移動后這一個點是（128，138），通過移動使圖片上原來灰度為128的所有led都調整為138，曲線在后期處理中十分重要。考慮一種極端情況，將這條曲線由：y=x變為：y=-x+255；這種情況非常常見，如果看兩端，其實就是將原來灰度為0的點變為255，原來灰度為255的點變為0，這種情況原來圖片中亮的地方會變暗，暗的地方會變亮，將亮度反了過來。

四、總結

本期介紹了灰度圖和一些簡單的彩色圖的相關內容，彩色直方圖，就是三個維度的灰度直方圖疊加，曲線就是三個維度的灰度簡單疊加。除此之外還有一些是彩色圖獨有的特性，比如：色彩空間，常常看到的，72%NTSC、100%sRGB，adobeRGB等到底是什么意思，有什么區別，還有圖片的后綴：JPEG、png、bmp、tiff等里面還有不少內容等著我們探究。

審核編輯：劉清