TV나 모니터에 있는 화질 설정 중 '감마(Gamma)' 항목이 있습니다. 디스플레이에서 감마가 무엇을 의미하는지, 화질과 어떤 관계가 있는지 알아보도록 하겠습니다.

감마는 디스플레이에 입력되는 신호의 밝기(Gray Level)와 화면상에 나타나는 영상의 휘도 간 상관 관계를 결정하는 수치인데요. 감마값에 따라 같은 화면이라도 표현되는 밝기 톤의 차이가 느껴집니다. 감마값이 1인 경우는 입력과 출력의 밝기가 같지만, 1보다 크면 중·저계조 영역에서 화면이 좀 더 어둡게 표현이 되고, 반대로 1보다 작으면 밝게 표현이 됩니다.

위의 그림들을 비교해보면 감마값이 작을수록 밝게 번져 보이는 듯하고, 반대로 감마값이 클수록 어둡게 깔려 있는 것을 보실 수 있습니다.

아래 그래프는 입력되는 신호의 밝기(Gray Level)와 출력되는 휘도의 관계에 따른 감마를 보여 주는 그래프입니다. X축이 입력되는 Gray Level, Y축이 출력되는 휘도(%), 그리고 기울기가 바로 감마값이지요. Gray Level은 디스플레이의 bit에 따라(주로 8 bit이며, 이 경우 256 단계의 Gray로 표현이 가능함), Black에서 White까지 균등한 간격으로 나눈 명암 표현 수치입니다. 예를 들면, 256 Gray의 경우는 0 Gray(Black) ~ 255 Gray(White)의 총 256개로 명암 변화를 표현할 수 있는 것이지요.

0 Gray부터 255 Gray까지 단계별로 한 칸씩 각각의 밝기를 지정하고, Gray가 올라갈수록 해당되는 Gray의 휘도가 점점 높아지게 설정을 합니다. 만약, 감마값이 1이라면 Gray Level에 따른 휘도 값이 정비례하게 나타나게 되겠지요. 하지만, 인간의 눈은 어두운 곳의 차이는 잘 구분하지만 밝은 곳의 차이는 잘 구분하지 못하기 때문에 감마값을 1로 정비례하게 설정을 해 놓는다면 높은 Gray로 갈수록 밝은 색을 잘 구분하지 못하게 됩니다.

이를 보완하기 위해 인간의 눈에 최적화시킨 감마값을 맞추는 것이 중요한데요. 그 값이 NTSC(National Television System Committee) 표준 감마값인 2.2입니다.

그래프에서 보시다시피, 감마값 2.2는 1보다 낮게 깔려 있는데요. 이는 중·저계조 영역에서 출력되는 휘도의 변화가 크지 않지만 고계조로 갈수록 Gray Level에 따른 휘도의 변화가 큼을 의미합니다. 즉, 고계조 영역에서 밝기의 구분이 수월해진다는 것이지요. 만약 감마값이 2.2보다 큰 2.8의 경우, 저계조 영역에서 Gray Level에 따른 휘도의 변화가 거의 나지 않게 되어 이미지가 매우 어둡게 뭉쳐져서 보이게 되겠지요.

지금까지 감마에 대해 알아보았는데요. 디스플레이 화질과 감마의 관계, 잘 아시겠지요?