В обсуждении прошлой статьи проскочило, что понятие линейности не столь очевидно, как об этом принято думать. Действительно, довольно часто случается, говоря про линейность забывают уточнить систему координат, в которой данная линейность наблюдается.

На рисунке справа изображены 4 "линейные" шкалы, покрывающие один и тот же диапазон яркостей (от L=100 до L=11 по шкале L) с проставленными на них метками от шкалы Kodak Q13. Наибольший интерес у фотографов должно вызывать положение метки M, отвечающей полутонам. Метки A и B отвечают светам и теням (с градациями) типичного отпечатка.

Давайте разберем эти 4 линейных шкалы поподробнее:

1. Шкала Q13 линейна в фотографическом смысле слова: каждый шаг соответствует 1/3eV (таким образом, яркости образуют экспоненциальную кривую). Фотографы думают в этой шкале, свойства классических фотоматериалов дают им это делать. Центральная точка M (полутона) на этой шкале сильно смещена в сторону светов, а шаги в светах кажутся визуально много больше шагов в тенях.
2. Шкала линейная по L является визуально линейной: шаг в любом месте шкалы воспринимается как имеющий примерно одинаковую величину (в ощущениях). Метка M на этой шкале расположена посередине.
3. Шкала линейная (точнее, равномерная) в пространстве RGB с значением gamma равным 2.2. Визуально она мало отличима от шкалы по L (которая с большой точностью является степенной функцией с гаммой 2.5), однако средняя точка чуть смещена в сторону теней, света чуть более растянуты, а тени чуть более сжаты, чем в случае визуально-линейной шкалы L.
4. Линейная шкала в линейном RGB-пространстве (с gamma=1.0). Примерно так видит мир цифровая камера и любое другое CCD-устройство (сканер, видеокамера). Света сильно растянуты, на тени приходится 1/5 от всего диапазона. При гамма-преобразовании (RAW-конверсия или запись JPEG в камере) средние тона, конечно, перетягиваются в середину диапазона, где им и место, но все тени формируются из этой 1/5-й, других данных нет. Конечно, в камере у нас не 20 градаций, а несколько тысяч и более, но принцип не меняется.
   Естественно, для показа на одной картинке со всеми остальными шкалами, данную шкалу пришлось сконвертировать в sRGB с gamma=2.2

Последнюю шкалу хочется дополнить следующим соображением: каждый стоп недодержки цифрового кадра смещает метку M на четвертой шкале еще наполовину вправо. Два стопа недодержки и квадраты M и практически B сольются (в шкале на 20 уровней).