在数字图像处理领域，Gamma 校正（也称为伽马调整或伽马变换）是一个重要的概念。它涉及到对图像每个像素的亮度进行非线性调整，以达到令人满意、更加自然的视觉感受。本文将深入探讨 Gamma 校正的工作原理、实现方法以及它在实际应用中的重要性。
一、什么是 Gamma 校正
Gamma 校正本质上是一种对图像进行非线性亮度变换的过程，目的是为了更好地匹配人眼对光线强度的非线性响应特性。人的视觉系统对光照强度的反应并不是线性的，这意味着一个线性变化的光强，人眼感知起来却并非如此。
1.1 Gamma 值的概念
在图像处理中，Gamma 值（γ）是一个大于 0 的实数。一般情况下，大多数显示设备的默认 Gamma 值设定在 2.2 左右( Windows 下的 Gamma 为 2.2，而原 Mac OS 则为 2.5)，意味着图像数据通过一个指数函数压缩以达到更适合人眼观察的效果。
1.2 为什么需要 Gamma 校正
（1）、人眼感光特性
人眼对亮度的感知是非线性的，Gamma 校正可以通过调整图像的亮度曲线使之更匹配人眼的视觉特性。人眼可感知的亮度范围为 10^−2 ~ 10^6 cd/m² (坎德拉每平米),可感受范围达10^8cd/m² 。 cd/m² 为国际计量标准的亮度单位，也叫尼特（nit），二者等价。（尼特通常用于度量诸如电视和计算机显示器等显示设备亮度，而 cd/m² 则更多用于照明领域。）下面列举一些光源的亮度：
光源
太阳
白炽灯
我的显示器
蜡烛
夜空
亮度(cd/m²)
1.6x10^9
5x10^4
300
7.5
0.001
人眼的感光能力是随着外界环境光的强弱来自动调节的：比如在没有灯的屋子内，让光源每增加1nit我们的都可以捕捉到，而且很明显，而当光强到达一定会程度后，每增加1nit，我们的眼睛