显示器的DCR、伽玛是什么？怎么调节？哪个好？

概要

DCR是动态对比度（Dynamic Contrast Ratio）的简写。伽马是显示器电光传递函数（Electro-Optical Transfer Function）的一种。EOTF可以简单理解为数字信号和实际显示亮度的对应关系。DCR能以劣化还原精度为代价来提高明暗对比，伽马则能影响画面的整体明暗观感。

什么是对比度

首先说明什么是对比度。对比度是显示器最大亮度和最小亮度（黑色）的比值，亮度的单位为nit（cd/m^2)。比如说，在实验环境下（无光环境），一个典型的IPS屏幕，可能最大亮度为250nit，最小亮度（显示黑色时）为0.25nit，则对比度为250:0.25 = 1000:1。类似地，一个典型的OLED屏幕，由于显示黑色时会完全关闭像素的自发光，做到只反光不发光，所以对比度为x:0，即无限。实际情况会更复杂，即使在实验室环境也往往做不到真正的无限对比度，不过却实能黑到超出一般仪器量程，所以当作无限也差不多。一般IPS显示器在调节亮度时，调整的是背光板的发光量，而单个像素的亮度调节能力是基本不变的，所以在调整亮度时，黑色亮度会跟着白色亮度走，比值基本保持不变，直到白色亮度暗到一定程度。换言之，LCD的对比度不会因为把亮度拉满就变高。相对的，OLED的黑色亮度和白色亮度无关，所以考虑屏幕反光的存在，亮度调越高对比度越高。

什么是DCR，该怎么使用DCR

LCD的黑色亮度虽然在白天一般难以察觉，但是一旦环境稍微昏暗一些，观看者就很容易意识到黑色其实是很深的灰，影响画面观感。为了解决这个问题，就有了各种各样的DCR技术，试图增加LCD屏对比度。通常来说，DCR由分区背光来实现。具体做法各有不同，但原理都是把背光板分成很多块，当某一区块的显示内容偏暗时，将这个区块的背光调低，让黑色更黑，并做一些补偿来让显示内容的亮度基本不变，代价就是对比度和色彩会变得不稳定，所谓“动态”就是如此。DCR技术虽然理论上不错，但由于具体技术实现上的各种问题，导致开启DCR后会难以避免地劣化画面精度，影响色彩、亮度的还原，所以是否开启DCR要视产品的具体效果而定。我的建议是，如果是进行色彩相关的图像工作，比如摄影、平面设计、视频后期，那最好不要打开DCR，或者调到很低的程度（如果可调，或者不可关闭）；如果是用来看多媒体娱乐，或者日常文档工作，那可以打开到自己能接受，不觉得观感变差的程度。

什么是EOTF

EOTF，电光传递函数，指的是数字信号和实际显示亮度的对应关系。EOTF有很多种，大致可分为抽象亮度和具体亮度两种做法。具体亮度指的是，一个数字信号对应一个具体的实际亮度，和显示器无关，因此显示器可能无法显示所有信号，但是同样的视频在不同的显示器上理应有非常接近的观感。HDR10和Dolby Vision两种HDR标准所用的PQ函数就是这种做法。抽象亮度指的是，数字信号所对应的亮度相对于显示器的能力而定，比如一个典型的IPS显示器的显示亮度范围为0.25nit到250nit，则最暗的信号对应到0.25nit，最亮的信号对应到250nit，因此同样的视频在不同亮度范围的显示设备上会有完全不一样的观感。伽马就是这种EOTF。

什么是gamma，该怎么设置gamma

伽马的信号-亮度对应关系为简单的幂函数，既y=x^a的形式，其中y为显示器亮度，最小为0最大为1，x为数字信号等级，同样为0到1（由于数字信号实际不是0到1，所以需要做一个映射），而a则是一个固定的指数。一般我们说伽马时会在后面跟上一个数字，这个数字就是a了，常见为1.8、2.2、2.4、2.6，所以一般看到显示相关的gamma都是写成gamma 2.2这样，意味着显示器使用y=x^2.2的输入-亮度对应关系。在信号不变的情况下，gamma数字越高画面整体显得越暗，越低显得越亮，但其实从还原角度而言，最重要的是要符合内容的生产标准，而在符合标准的情况下，不同的gamma理应由计算机系统进行亮度转化，观感不应产生变化。不同的色彩标准会使用不同的gamma，实际使用中也会有一些gamma的优化近似变体。显示器最常用的gamma为sRGB的gamma，是一个复合函数而非单纯的gamma，整体近似gamma 2.2，但是除暗部之外的表现实际为gamma 2.4。一般显示器设置在2.2到2.4之间的值都有近似效果，可以按自己喜好选择。2.4在暗部之外最准确，但是暗部会显得更暗，可能丢失细节，2.2则会显得比2.4明亮一些，但是暗部稍微亮一些。除此之外的gamma值都不推荐设置，计算机系统一般默认显示器gamma为2.2或者sRGB，2.2～2.4之外的gamma往往是为了符合特定生产标准而被使用，非专业用途最好不要设置。

更加具体一些，显示器的生产标准是rec.1886，实际为考虑显示器实际最低亮度的情况下，采用2.4的gamma，实际情况会和显示器的黑色亮度相关，在黑色不发光的OLED屏幕上等价为2.4，但在常见的1000:1对比度的IPS屏幕上则近似为2.2。