從最明亮到最黑暗，假設人眼能夠看到一定的範圍，那麼膠片（或CCD 等電子感光器件）所能表現的遠比人眼看到的範圍小的多，而這個有限的範圍就是感光寬容度。
人眼的感光寬容度比膠片要高很多，而膠片的感光寬容度要比數碼相機的ccd高出很多！對於sensor來說，又是如何來判斷曝光是否正確呢？很標準的做法就是在YUV空間計算當前圖像的Y值的均值。調節各種曝光參數設定（自動或手動），使得該均值落在一個目標值附近的時候，就認爲得到了正確的曝光。
在多數數碼相機和拍照手機上都可以看到曝光級別設定的功能，如前所述，這種設定實際上是在自動曝光的基礎上給用戶提供一定的曝光控制能力，強制改變camera sensor的曝光判斷標準，獲得用戶想要的效果。通常的做法就是改變Y值均值的預期值，使得sensor在自動曝光時以新的Y預期值爲目標，自動調整Exptime 和AG。
曝光的均值正確了，不代表整體圖像的亮度分佈就和人眼所看到的保持一致了。事實上，人眼對亮度的響應並不是一個線性的比例關係，而各種涉及到光電轉換的設備的輸入輸出特性曲線一般也是非線性的，對於sensor來說，其響應倒是接近爲線性關係，所以爲了在各種設備上正確輸出符合人眼對亮度的響應的圖像，就需要進行校正。冪函數的指數的倒數就是通常所說的 gamma 值。
Gamma校正的原意是針對CRT顯示器的，由於CRT顯示器是通過電子束撞擊熒光屏產生亮光來實現圖像的顯示。但是由於電子束的能量與產生的亮光的大小不成正比，而需要通過Gamma校正來使兩者對應起來。但在圖像質量調整中Gamma校正失去的原來的意義。它能起到的作用很多，它幾乎可以影響到圖像質量調整的各個方面。在圖像質量調整中，Gamma校正的一個重要作用是體現細節，增強對比度。由於人眼對於高亮度的差別感覺不明顯，而對低亮度的細小差別感覺較爲明顯，因此，Gamma校正通過將低亮度部分的差距拉大，而造成低亮度部分的細節能夠被人眼明顯的感覺出來，而圖像的細節部分基本上都是純在於低亮度部分的。
一般來說Gamma曲線是一條向上凸的指數曲線。橫座標表示輸入數據，縱座標表示輸出數據。經過Gamma校正後，圖像數據就會依據曲線上點的橫座標和縱座標，把輸入的圖像數據校正成輸出的圖像數據。舉例來說，假設曲線上有一個點的座標是（100，120），那麼輸入圖像數據中所有值爲100的數據，在輸出圖像數據中都會變成120。一般的理解，認爲Gamma校正能夠提高亮度，其實這樣理解並不完全對。也就是說Gamma校正並不能提高圖像的整體亮度。它的作用就是將Sensor送過來的原始數據進行非線性調整爲另外一組數據。因爲在低值部分的Gamma曲線的斜率超過1，那麼校正後的數據，在低值部分的差距會被拉大，而在高值部分的斜率小於1，那麼高值部分的數據之間的差距會變小。這樣的圖像數據，處於低值的細節部分會被提升的更明顯，而高值部分的由於人眼感覺本來就不會很明顯，因此也不會造成圖像細節的損失。
通常對於Window 的輸出顯示系統，gamma值爲2.2，而對於蘋果的輸出顯示系統和打印系統來說，gamma值爲1.8。由於指數運算需要消耗大量的CPU時間，所以實際的做法，往往是將gamma曲線用比如12段線段進行擬合。這樣只需要保存13個點的數據，用線性變換或查表的方式進行gamma校正。要調整gamma校正實際上也就是調整這13個點的數值。
對比度的調整在一定程度上說，其實也就是對gamma曲線的調整，增大對比度就是提Gamma 值。對於圖像處理來說，也有在硬件 gamma 校正後，單獨由軟件再進行一次類的冪函數變換來調整對比度。