CN105528982A - Rgb信号到rgby信号的图像转换***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种RGB信号到RGBY信号的图像转换方法,其包括步骤:接收RGB输入信号RiGiBi;判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色;以及确认所述RGB输入信号为非黄色时,计算RGBY输出信号RoGoBoYo并输出,其中Yo=0,RoGoBo=RiGiBi。本发明还提供一种应用上述RGB信号到RGBY信号的图像转换方法的图像转换***。上述的图像转换方法及***,在将RGB信号转换为RGBY信号时的信号保真度相对较高。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种RGB信号到RGBY信号的图像转换***及方法。
背景技术
目前,在诸如液晶面板(LCD)和有机电致发光显示面板(oLED)的图像显示设备中,以红色(R)亚像素单元、绿色(G)亚像素单元以及蓝色(B)亚像素单元组成一个像素单元,通过控制每个亚像素单元的灰度值混合出所需显示的色彩来显示彩色图像。由于RGB三原色尤其是蓝色亚像素的发光效率较低,会制约由RGB三原色组成的显示设备的产品优化,而且黄色在视频中出现的频率比其它颜色出现的频率高,基于此,出现了由红色(R)亚像素单元、绿色(G)亚像素单元、蓝色(B)亚像素单元以及黄色(Y)亚像素单元所组成的像素单元,从而可以改善RGB显示器的发光效率,还可以生动地再现黄色、金色这些依靠传统RGB三原色技术难以真实再现的色彩,同时作为蓝色补色的黄色被增强后,对蓝色的表现力也会起到很好的提升作用。
一般诸如VGA接口、DVI接口的信号传输接口传输的都是RGB信号,若将RGB信号直接应用于RGBY显示器会导致图像失真,因此需要对接入RGBY显示器的RGB信号进行转换。然而,目前经上述的信号转换技术后,所获取的RBGY的信号,相较于原始RGB信号,其色度均向Y子像素色度位置偏移,使图像中的非黄色区域会出现色彩漂移的现象,导致图像表现失真。
因此,如何在不失真的情况下,将RGB信号转换为RGBY信号,是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种RGB信号到RGBY信号的图像转换方法及图像转换***,用以实现在不失真的情况下,将RGB信号转换为RGBY信号。
本发明实施例提供的一种RGB信号到RGBY信号的图像转换方法,包括步骤:接收RGB输入信号RiGiBi;判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色;以及确认所述RGB输入信号为非黄色时,计算RGBY输出信号RoGoBoYo并输出,其中Yo=0,RoGoBo=RiGiBi。
作为一种优选方案,判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色时,判断所述RGB输入信号的R、G、B三种颜色对应的输入信号Ri、Gi、Bi中,Bi的信号值是否为最小,若Bi的信号值为最小,则确认所述RGB输入信号的颜色为黄色,若否,则确认所述RGB输入信号的颜色为非黄色。
作为一种优选方案,确认所述RGB输入信号为黄色时,继续判断所述RBG输入信号中Ri的信号值与Gi的信号值之间的大小关系,并根据该判断结果计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
作为一种优选方案,判断若所述RBG输入信号中Ri的信号值大于Gi的信号值,则计算所述RGBY输出信号Bo=Bi,Yo=Gi,Go=0,且根据三原色合成的原理,由Ri及Yo计算出输出信号Ro。
作为一种优选方案,由Ri及Yo计算出所述输出信号Ro时,通过下述公式计算:Ro=255*[Ri^γ-Yo^γ]^1/γ,其中γ表示伽马转换因子。
作为一种优选方案,判断若所述RBG输入信号中Ri的信号值不大于Gi的信号值,则计算所述RGBY输出信号号Bo=Bi,Yo=Ri,Ro=0,且根据三原色合成的原理,由Gi及Yo计算出输出信号Go。
作为一种优选方案,由Ri及Yo计算出所述输出信号Go时,通过下述公式计算:Go=255*[Gi^γ-Yo^γ]^1/γ,其中γ表示伽马转换因子。
一种RGB信号到RGBY信号的图像转换***,其包括:信号接收单元,用于接收RGB输入信号RiGiBi;判断单元,用于判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色;计算单元,用于在所述判断单元确认所述RGB输入信号为非黄色时,计算RGBY输出信号RoGoBoYo,其中Yo=0,RoGoBo=RiGiBi;以及信号输出单元,用于输出所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
作为一种优选方案,所述判断单元判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色时,判断所述RGB输入信号的R、G、B三种颜色对应的输入信号Ri、Gi、Bi中,Bi的信号值是否为最小,若Bi的信号值为最小,则确认所述RGB输入信号的颜色为黄色,若否,则确认所述RGB输入信号的颜色为非黄色。
作为一种优选方案,所述判断单元确认所述RGB输入信号为黄色时,所述计算单元继续判断所述RBG输入信号中Ri的信号值与Gi的信号值之间的大小关系,并根据该判断结果计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
作为一种优选方案,所述计算单元判断若所述RBG输入信号中Ri的信号值大于Gi的信号值,则计算所述RGBY输出信号Bo=Bi,Yo=Gi,Go=0,且根据三原色合成的原理,由Ri及Yo计算出输出信号Ro。
作为一种优选方案,所述计算单元由Ri及Yo计算出所述输出信号Ro时,通过下述公式计算:Ro=255*[Ri^γ-Yo^γ]^1/γ,其中γ表示伽马转换因子。
作为一种优选方案,所述计算单元判断若所述RBG输入信号中Ri的信号值不大于Gi的信号值,则计算所述RGBY输出信号号Bo=Bi,Yo=Ri,Ro=0,且根据三原色合成的原理,由Gi及Yo计算出输出信号Go。
作为一种优选方案,所述计算单元由Ri及Yo计算出所述输出信号Go时,通过下述公式计算:Go=255*[Gi^γ-Yo^γ]^1/γ,其中γ表示伽马转换因子。
上述的图像转换***及图像转换方法,在将RGB信号转换为RGBY信号时,首先判断所述RGB输入信号是否为黄色,再根据不同的判断结果分别计算所述RGBY输出信号,从而使信号保真度相对较高。进一步地,在确认所述RGB输入信号为非黄色时,令RGBY输出信号的Yo=0,RoGoBo=RiGiBi,能够避免非黄色画面在图像转换中产生色彩偏移现象.,从而使信号保真度相对较高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的RGB信号到RGBY信号的图像转换***的功能模块示意图。
图2为RGB信号在色域内的分布示意图。
图3为本发明实施例提供的RGB信号到RGBY信号的图像转换方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种RGB信号到RGBY信号的图像转换方法及***,用以实现在不失真的情况下,将RGB信号转换为RGBY信号。
所述RGB信号到RGBY信号的图像转换方法,包括:
接收RGB输入信号;
判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色;以及
根据上述的判断结果,分别计算RGBY输出信号并输出。
所述RGB信号到RGBY信号的图像转换***,包括:
信号接收单元,用于接收RGB输入信号;
判断单元,用于判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色;
计算单元,用于根据上述的判断结果,分别计算RGBY输出信号;以及
信号输出单元,用于输出所述RGBY输出信号。
下面结合附图,对本发明实施例提供的RGB信号到RGBY信号的图像转换方法及***的具体实施方式进行详细地说明。
请参阅图1,图1为一种RGB信号到RGBY信号的图像转换***S1的功能模块图。所述图像转换***S1可以运行于一硬件上,或可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现其运行,以达到将RGB输入信号转换为RGBY信号并输出的目的。
所述图像转换***S1包括信号接收单元10、判断单元30、计算单元50以及信号输出单元70。接收单元10用于接收所述RBG输入信号,并将所述RGB输入信号传递至所述判断单元30。所述判断单元30用于判断所述输入信号的颜色是否为黄色,并将判断结果传递至所述计算单元。所述计算单元50用于根据所述判断单元30的判断结果,计算所述RGBY输出信号,并将所述RGBY输出信号传递至所述信号输出单元70。所述信号输出单元70用于输出所述RGBY输出信号。其中,所述图像转换***S1的各个单元为存储在一存储器中,并能被一执行器执行的可程序化的模块。
具体如下:
所述信号接收单元10用于接收所述RGB输入信号。具体地,所述信号接收单元10用于接收所述RGB输入信号RiGiBi,并将所述输入信号RiGiBi传送至所述判断单元30中。其中,Ri表示RGB输入信号中的红色输入信号值,Gi表示RGB输入信号中的绿色输入信号值,Bi表示RGB输入信号中的蓝色输入信号值。所述RGB输入信号中每种颜色的输入信号以8位的输入信号为例,即R、G、B三种颜色对应的输入信号分别可以通过介于0~255之间的灰度值(n)来表示。
所述判断单元30用于判断所述输入信号的颜色是否为黄色。具体地,所述判断单元判断R、G、B三种颜色对应的输入信号Ri、Gi、Bi中,Bi的信号值是否为最小。若Bi的信号值并非为Ri、Gi、Bi中的最小值,则确定输入信号的颜色为非黄色;若是,则确定输入信号的颜色为黄色。所述判断单元30还用于将上述的判断结果传递至所述计算单元。
请同时参阅图3,图3示出了RGB信号在色域内的分布,图中所示ROG三角形所代表的是黄色区域,BOG三角形所代表的是蓝色区域,ROB三角形所代表的是红色区域。因此,在一RGB信号中,当B的信号在R、G、B中为最小值时,所述RGB信号的颜色分布在ROG三角形中,此时,RGB信号的颜色为黄色,所以,所述判断单元30能够通过输入信号Ri、Gi、Bi各值的大小,判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色。
所述计算单元50用于根据上述的判断结果,分别计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。其中,Ro表示所述RGBY输出信号中的红色输出信号值,Go表示RGBY输出信号中的绿色输出信号值,Bo表示RGBY输出信号中的蓝色输出信号值,Yo表示RGBY输出信号中的黄色输出信号值。具体地,所述计算单元50根据上述的所述RGB输入信号的颜色是否为黄色的判断结果,分两种情况计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。具体如下:
情况一:若所述判断单元30确认所述RGB输入信号的颜色为非黄色时,所述计算单元50计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。其中,所述计算单元50计算令Yo=0,Ro=Ri,Go=Gi,Bo=Bi,即,所述计算单元50计算所述输出信号等于所述输入信号,且Yo=0以避免非黄色的所述RBG输入信号在转换过程中出现漂移现象,从而使信号保真。
情况二:若所述判断单元30确认所述RGB输入信号的颜色为黄色时,则所述计算单元继续判断R、G、B三种颜色对应的输入信号Ri、Gi、Bi中,Ri的信号值是否大于Gi的信号值,并根据该判断结果,分别计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo,具体如下:
若Ri的信号值大于Gi的信号值(Ri>Gi为真),则所述计算单元50令输出信号Bo=Bi,Yo=Gi,Go=0,并计算R的输出信号Ro:
根据三原色合成的原理,可知Y(黄色信号)可以由R(红色信号)和G(绿色信号)混合而成,即可根据等价代换思想得出:Yn=Rn+Gn;
且知:亮度和灰阶的关系:Ln=L255*(n/255)^2.2;
可以得出,R颜色的输出信号Ro为:
Ro=255*[Ri^γ--Yo^γ]^1/γ,
其中n为灰阶值;Ln表示在灰阶值为n时的亮度值;γ表示伽马转换因子,一般在具体计算时,伽马转换因子γ通常设置为2.2。
根据上述算法,所述计算单元50可以计算得出所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
若Ri的信号值不大于Gi的信号值(Ri>Gi为假),则所述计算单元50令输出信号Bo=Bi,Yo=Ri,Ro=0,并计算G的输出信号Go:
根据三原色合成的原理,可知Y(黄色信号)可以由R(红色信号)和G(绿色信号)混合而成,即可根据等价代换思想得出:Yn=Rn+Gn;
且知:亮度和灰阶的关系:Ln=L255*(n/255)^2.2;
可以得出,G颜色的输出信号Go为:
Go=255*[Gi^γ--Yo^γ]^1/γ,
其中n为灰阶值;Ln表示在灰阶值为n时的亮度值;γ表示伽马转换因子,一般在具体计算时,伽马转换因子γ通常设置为2.2。
根据上述算法,所述计算单元50可以计算得出所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
所述计算单元50还用于将上述计算所得出的上所述RGBY输出信号RoGoBoYo传递至所述信号输出单元70中。
所述信号输出单元70,用于输出所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
本发明实施例提供的上述图像转换***S1在将RGB信号转换为RGBY信号时,若确认所述RGB输入信号的颜色为非黄色,则令所述RGBY输出信号RoGoBoYo中的Yo=0,确保输出的信号中非黄色画面不会出现传统算法中容易出现的色彩漂移。若确认输入信号的颜色为黄色,再判定所述RGB输入信号中Ri和Gi的信号值大小,令Yo等于Ri和Gi中较小者信号,再令Ri和Gi中较小者信号为零以作为输出,并根据三原色合成的原理及亮度和灰阶的关系,计算出Ri和Gi中较大者的输出信号值,从而全部获取RGBY输出信号RoGoBoYo。按此方法得到最终输出的所述RGBY输出信号,解决了非黄色颜色向Y子像素色度方向偏移的问题,同时使黄色的表现更加鲜艳。
请同时参阅图3,图3示出了本发明一实施例中提供的一种RGB信号到RGBY信号的图像转换方法的流程示意图。所述RGB信号到RGBY信号的图像转换方法,其应用上述的图像转换***S1,以将RGB信号转换为RGBY信号。所述图像转换***S1包括信号接收单元10、判断单元30、计算单元50以及信号输出单元70。接收单元10用于接收所述RBG输入信号,并将所述RGB输入信号传递至所述判断单元30。所述判断单元30用于判断所述输入信号的颜色是否为黄色,并将判断结果传递至所述计算单元。所述计算单元50用于根据所述判断单元30的判断结果,计算所述RGBY输出信号,并将所述RGBY输出信号传递至所述信号输出单元70。所述信号输出单元70用于输出所述RGBY输出信号。所述图像转换方法包括以下步骤:
步骤S101:接收RGB输入信号RiGiBi。具体地,所述信号接收单元10接收所述RGB输入信号RiGiBi。
步骤S103:判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色,若否,执行步骤S105,若是,则执行步骤S107。具体地,所述判断单元30判断R、G、B三种颜色对应的输入信号Ri、Gi、Bi中,Bi的信号值是否为最小。若Bi的信号值并非为Ri、Gi、Bi中的最小值,则确定所述RGB输入信号的颜色为非黄色,执行步骤S105;若Bi的信号值为Ri、Gi、Bi中的最小值,则确定所述RGB输入信号的颜色为黄色,执行步骤S107。
步骤S105:根据上述的判断结果,计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo,并执行步骤S113。具体地,若所述判断单元30确认所述输入信号的颜色为非黄色时,所述计算单元50计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。具体如下:
所述计算单元50令Yo=0,Ro=Ri,Go=Gi,Bo=Bi,即,所述计算单元50计算所述RBGY输出信号等于所述RBG输入信号,以避免非黄色的输入信号在图像转换过程中出现漂移现象,从而使信号保真。所述计算单元50计算得出所述RBGY输出信号RoGoBoYo后,将所述RBGY输出信号传送至所述信号输出单元70中,执行步骤S113。
步骤S107:继续判断R、G、B三种颜色对应的输入信号Ri、Gi、Bi中,Ri的信号值是否大于Gi的信号值,若是,执行步骤S109,若否,则执行步骤S111。具体地,若所述判断单元30确认所述RGB输入信号的颜色为黄色时,所述计算单元继续判断R、G、B三种颜色对应的输入信号Ri、Gi、Bi中,Ri的信号值是否大于Gi的信号值,若是,执行步骤S109,若Ri的信号值不大于Gi的信号值,则执行步骤S111。
步骤S109:计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo,并执行步骤S113。具体地,若所述计算单元50判断Ri的信号值大于Gi的信号值(Ri>Gi为真),则继续计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。具体如下:
所述计算单元50令输出信号Bo=Bi,Yo=Gi,Go=0,并计算R的输出信号Ro:
根据三原色合成的原理,可知Y(黄色信号)可以由R(红色信号)和G(绿色信号)混合而成,即可根据等价代换思想得出:Yn=Rn+Gn;
且知:亮度和灰阶的关系:Ln=L255*(n/255)^2.2;
可以得出,R颜色的输出信号Ro为:
Ro=255*[Ri^γ--Yo^γ]^1/γ,
其中n为灰阶值;Ln表示在灰阶值为n时的亮度值;γ表示伽马转换因子,一般在具体计算时,伽马转换因子γ通常设置为2.2。
所述计算单元50计算得出所述RGBY输出信号RoGoBoYo后,将所述RBGY输出信号传送至所述信号输出单元70中,执行步骤S113。
步骤S111:计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo,并执行步骤S113。具体地,若所述计算单元50判断Ri的信号值不大于Gi的信号值(Ri>Gi为假),则继续计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。具体如下:
所述计算单元50令输出信号Bo=Bi,Yo=Ri,Ro=0,并计算G的输出信号Go:
根据三原色合成的原理,可知Y(黄色信号)可以由R(红色信号)和G(绿色信号)混合而成,即可根据等价代换思想得出:Yn=Rn+Gn;
且知:亮度和灰阶的关系:Ln=L255*(n/255)^2.2;
可以得出,G颜色的输出信号Go为:
Go=255*[Gi^γ--Yo^γ]^1/γ
其中n为灰阶值;Ln表示在灰阶值为n时的亮度值;γ表示伽马转换因子,一般在具体计算时,伽马转换因子γ通常设置为2.2。
所述计算单元50计算得出所述RGBY输出信号RoGoBoYo后,将所述RBGY输出信号传送至所述信号输出单元70中,执行步骤S113。
步骤S113:输出所述RGBY输出信号RoGoBoYo。具体地,所述信号输出单元70输出所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
本发明实施例提供的一种RGB信号到RGBY信号的图像转换方法及***,在将RGB信号转换为RGBY信号时,若确认所述RGB输入信号的颜色为非黄色,则令所述RGBY输出信号RoGoBoYo中的Yo=0,确保输出的信号中非黄色画面不会出现传统算法中容易出现的色彩漂移。若确认输入信号的颜色为黄色,再判定所述RGB输入信号中Ri和Gi的信号值大小,令Yo等于Ri和Gi中较小者信号,再令Ri和Gi中较小者信号为零以作为输出,并根据三原色合成的原理及亮度和灰阶的关系,计算出Ri和Gi中较大者的输出信号值,从而全部获取RGBY输出信号RoGoBoYo。按此方法得到最终输出的所述RGBY输出信号,解决了非黄色颜色向Y子像素色度方向偏移的问题,同时使黄色的表现更加鲜艳。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的***中的功能模块/功能单元可以按照实施例描述进行分布于实施例的***中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个***中。上述实施例的功能功能模块/功能单元可以合并为一个功能模块/功能单元,也可以进一步拆分成多个子功能模块/功能单元。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种RGB信号到RGBY信号的图像转换方法,其特征在于,包括步骤:
接收RGB输入信号RiGiBi;
判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色;以及
确认所述RGB输入信号为非黄色时,计算RGBY输出信号RoGoBoYo并输出,其中Yo=0,RoGoBo=RiGiBi。
2.如权利要求1所述的图像转换方法,其特征在于:判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色时,判断所述RGB输入信号的R、G、B三种颜色对应的输入信号Ri、Gi、Bi中,Bi的信号值是否为最小,若Bi的信号值为最小,则确认所述RGB输入信号的颜色为黄色,若否,则确认所述RGB输入信号的颜色为非黄色。
3.如权利要求1所述的图像转换方法,其特征在于:确认所述RGB输入信号为黄色时,继续判断所述RBG输入信号中Ri的信号值与Gi的信号值之间的大小关系,并根据该判断结果计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
4.如权利要求3所述的图像转换方法,其特征在于:判断若所述RBG输入信号中Ri的信号值大于Gi的信号值,则计算所述RGBY输出信号Bo=Bi,Yo=Gi,Go=0,且根据三原色合成的原理,由Ri及Yo计算出输出信号Ro。
5.如权利要求4所述的图像转换方法,其特征在于:由Ri及Yo计算出所述输出信号Ro时,通过下述公式计算:
Ro=255*[Ri^γ-Yo^γ]^1/γ,
其中γ表示伽马转换因子。
6.如权利要求3所述的图像转换方法,其特征在于:判断若所述RBG输入信号中Ri的信号值不大于Gi的信号值,则计算所述RGBY输出信号号Bo=Bi,Yo=Ri,Ro=0,且根据三原色合成的原理,由Gi及Yo计算出输出信号Go。
7.如权利要求6所述的图像转换方法,其特征在于:由Ri及Yo计算出所述输出信号Go时,通过下述公式计算:
Go=255*[Gi^γ-Yo^γ]^1/γ,
其中γ表示伽马转换因子。
8.一种RGB信号到RGBY信号的图像转换***,其特征在于,包括:
信号接收单元,用于接收RGB输入信号RiGiBi;
判断单元,用于判断所述RGB输入信号的颜色是否为黄色;
计算单元,用于在所述判断单元确认所述RGB输入信号为非黄色时,计算RGBY输出信号RoGoBoYo,其中Yo=0,RoGoBo=RiGiBi;以及
信号输出单元,用于输出所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
9.如权利要求8所述的图像转换***,其特征在于:所述判断单元确认所述RGB输入信号为黄色时,所述计算单元继续判断所述RBG输入信号中Ri的信号值与Gi的信号值之间的大小关系,并根据该判断结果计算所述RGBY输出信号RoGoBoYo。
10.如权利要求9所述的图像转换***,其特征在于:所述计算单元判断若所述RBG输入信号中Ri的信号值大于Gi的信号值,则计算所述RGBY输出信号Bo=Bi,Yo=Gi,Go=0,且根据三原色合成的原理,由Ri及Yo计算出输出信号Ro:
Ro=255*[Ri^γ-Yo^γ]^1/γ,其中γ表示伽马转换因子;
或/及,所述计算单元判断若所述RBG输入信号中Ri的信号值不大于Gi的信号值,则计算所述RGBY输出信号号Bo=Bi,Yo=Ri,Ro=0,且根据三原色合成的原理,由Gi及Yo计算出输出信号Go:
Go=255*[Gi^γ-Yo^γ]^1/γ,其中γ表示伽马转换因子。
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