Gamut, gråskala och gamma

Vad är då rätt färger? Det specificeras av den färgstandard du arbetar mot vilket alltså är sRGB såvida du inte specifikt arbetar mot en annan standard. Oavsett färgstandard beskrivs deras egenskaper med tre grundläggande parametrar:

Gamut: färgrymden

Färgrymden, gamut, beskriver vilka nyanser av synligt ljus som skärmen faktiskt kan återge. Färgrymden kan beskrivas som räckvidden av färger och ju större gamut, desto fler och djupare färgnyanser kan återges. Detta styrs främst av ljuskällan i din skärm, till exempel lysdioderna, samt olika typer av filtrering, till exempel de färgfilter som sätter färg på de flytande kristallerna. Resten av den här artikeln kommer fokusera på färgrymden och främst då skillnaden mellan sRGB och AdobeRGB.

adobe_srgb_gamut_intro_korrekt.jpg

Gråskala: vitbalans och vitpunkt

Vitpunkten, vitbalansen eller färgtemperaturen är enkelt uttryckt en blandning av färger som utgör det vi uppfattar som vitt. Färgtemperatur följer ett system som kallas svartkroppskurvan, hur ett tänkbart idealiskt svart föremål avger ljus baserat på sin temperatur i Kelvin, till exempel en glödande volframtråd i en glödlampa.

I dessa sammanhang är vitpunkt eller gråskala det bättre begreppet då det handlar om hur vi definierar vad som är vitt och hur denna vitt sedan exakt byggs upp av Röd, Grön och Blå som är basen för hela färgsystemet. Termen ”RGB-balans” förekommer också. Definitionen som används mest av alla är Illuminant D65 och baseras på dagsljuset vid mulet väder i norra Europa.

Vitbalansen påverkar all återgivning av nyanser utom de renaste färgerna. Ju mer neutral nyans, desto tydligare effekt har en avvikande vitbalans. D65 är den rakt igenom rådande standarden för hur vi definierar vitt när vi talar om elektronisk färgåtergivning. Det som skiljer bättre skärmar från sämre är hur väl de kan balansera alla nivåer av vitt genom hela gråskalan ned till svart.

adobe_srgb_D65_vs_6500K.png

Gråskalan hos i stort alla färgstandarder du träffar på är definierad som D65. Vitpunkten D65 har en färgtemperatur på 6504 Kelvin så ofta stöter man på begreppet ”6500 Kelvin” istället för den korrekta benämningen D65. Begreppet Färgtemperatur omfattar ett helt register av färger och beskriver endast balansen hos rött och blått. D65 inkluderar grönt och benämningen vitpunkt kommer av att det är en punkt i färgrymden. D65 är en exakt definition av vitt, något som färgtemperatur i Kelvin inte är.

Ifall du har 12 minuter över, titta på det här klippet om färgtemperatur och hur det används inom filmskapandet eller för den delen stillbildsfoto. Här finns både den vetenskapliga förklaringen och hur öga/hjärna uppfattar olika färgtemperaturer. Vad som inte tas upp, men som är underförstått, är att ifall din skärm inte följer rätt vitpunkt, det vill säga inte är balanserad mot D65, så kommer den att reproducera filmens färger fel och därmed också riskera att missa det som filmens skapare avsåg.

Gamma: tonkurvan

Tonkurvan eller den elektro-optiska-transferfunktionen, beskriver hur displayen omvandlar bildsignalen till fysikaliska nivåer av ljus. Två skärmar kan ha identisk gråskala och gamut, matas med identisk signal och ändå se väldigt olika ut därför att bildsignalen omvandlas till olika nivåer av fysikaliskt ljus. Skärmarna har alltså olika gamma och kommer att ge olika kontrastintryck trots att de matas med exakt samma signal.

Från datorn med 8 bitars signal där digital_0=svart och digital_255=maximal ljusstyrka på färgen, är det lätt att tänka att digital_128 därför är 50 procents fysikalisk ljusstyrka. Detta kallas för linjär gamma med värde 1,0. I själva verket ger värde digital_128 från grafikkortet ett fysikaliskt ljus med endast cirka 20 procent av ljusstyrkan hos vitt.

Förhållandet mellan signalstyrka och fysisk ljusstyrka är en potensfunktion. Förklaringen har en lång teknisk historik och idag arbetar man främst med gamma med potensvärde 2,2 men andra värden förekommer beroende på situation och mål.

adobe_srgb_gamma_intro.png

Tumregeln är att vid lägre gammavärde och en flackare kurva, kommer nyansskillnader att framträda tydligare. Tvärtom med högre gammavärde och en brantare kurva framstår bilden som mer kontrastrik men också mörkare. Beroende på bland annat omgivningsljus kommer de olika värdena fungera olika bra.

Oavsett ska en skärm som följer en färgstandard följa en definierad gamma. Annars riskerar den bild som presenteras för dig att se väldigt annorlunda ut jämfört med vad som är den avsedda tonkurvan.

Candela per kvadratmeter

Candela per kvadratmeter (cd/m2) är standardmåttet för ljusstyrka och det som används flitigast för skärmar. Ibland används begreppet ”nits” som motsvarar 1 cd/m2 och amerikanerna kör ofta med foot-Lambert (fL) där en 1 fL motsvarar cirka 3,42 cd/m2.

Andra begrepp existerar (rätt många faktiskt) för ljus beroende på i vilket sammanhang man talar om ljuset och dess energi. För en skärm är det cd/m2 som är relevant och 1 cd/m2 motsvarar ungefär ett stearinljus.