La risposta tonale di uno spazio colore è la relazione tra l'intensità della luce e il segnale che crea o registra (percepisce) la luce.

La vista umana non risponde linearmente alla luce. In altre parole, la nostra percezione della luminosità di una luce non raddoppia quando l'occhio viene colpito da un numero doppio di fotoni. Analogamente, gli elementi di visualizzazione di un monitor CRT non emettono una luce che è il doppio più luminosa quando la tensione viene raddoppiata. La relazione tra l'intensità della luce e l'intensità del segnale per un dispositivo di visualizzazione è espressa da una funzione di potenza. L'esponente di questa funzione di potenza si chiama gamma. Il rapporto tra l'intensità della luce e l'intensità del segnale per un dispositivo di input è inverso rispetto a quello per un dispositivo di output, sebbene i valori gamma per i dispositivi di input e quelli di output possano essere diversi per tener conto della differenza tra l'illuminazione della scena e l'illuminazione dell'ambiente di visualizzazione.

L'elevazione di un qualsiasi numero alla potenza di 1 produce come risultato il numero originale. Per esprimere il comportamento della luce nel mondo naturale, al di fuori del contesto dei nostri sistemi percettivi non lineari, viene usato un valore gamma di 1.0. A volte si dice che un sistema con un valore gamma di 1,0 opera in luce lineare, mentre un sistema codificato con un valore gamma diverso da 1,0 per corrispondere al sistema visivo umano viene detto percettivo.

Se avete attivato la gestione del colore (specificando uno spazio cromatico di lavoro), potete eseguire tutte le operazioni di colore in luce lineare linearizzando lo spazio cromatico di lavoro. Uno spazio cromatico linearizzato usa gli stessi primari e lo stesso punto del bianco della versione non lineare; la curva della risposta tonale viene semplicemente resa diritta.

Se non avete attivato la gestione del colore, potete eseguire comunque operazioni di fusione usando un valore gamma di 1.0.

Il valore gamma per un intero sistema, dall'acquisizione alla visualizzazione nell'ambiente di visualizzazione passando per la produzione, è il prodotto dei valori gamma usati per ciascuna delle fasi nel sistema. Questo prodotto non è sempre 1,0 come sarebbe se le operazioni eseguite per la codifica corrispondessero esattamente (invertite) a quelle eseguite per la decodifica. Una ragione per un sistema gamma diverso da 1,0 è data dal fatto che spesso esiste una differenza tra le condizioni di illuminazione in cui viene acquisita una scena e le condizioni di illuminazione in cui viene vista. Considerate che in genere osservate un filmato in un ambiente poco illuminato ma le scene non vengono normalmente riprese in un ambiente scuro.

Ad esempio, il valore gamma del dispositivo per una fotocamera HD è di circa 1/1,9 e quello per un display HD è di circa 2,2. Moltiplicando questi valori si ottiene un valore gamma del sistema di circa 1,15 che è appropriato per le condizioni scarsamente illuminate in cui si guarda la televisione in un soggiorno tipico. Il valore gamma del sistema per la produzione di immagini video è molto superiore (circa 1,5-2,5) per adattarsi all'ambiente di visualizzazione più scuro di una sala cinematografica. Il valore gamma per il negativo della pellicola è circa 1/1,7 mentre quello per il film proiettato è circa 3-4.