Apple har de senaste åren undan för undan uppgraderat skärmarna i i stort sett alla sina produkter till moderna paneler som kan visa fler färger. Företaget har valt Display P3-färgrymden, baserad på biografstandarden DCI-P3 men bättre anpassad för normala ljusförhållanden där vi arbetar och framför allt mer kompatibel med den färgrymd som mer eller mindre är standard inom datorvärlden: srgb.

Läs mer: Så kalibrerar du skärmen – och därför behövs det

Men vad handlar egentligen färgrymder om? Vad har du för nytta av att din nya Imac eller Iphone 11 har ”P3-färger” och hur kan du se till att färgerna du ser är de färger som skaparen avsåg?

Färger

Färgerna du ser på din Iphone, Ipad, Mac eller tv skapas i din hjärna utifrån våglängderna på det ljus som når ögonen från skärmen. Människor har normalt ett färgseende baserat på tre primärfärger: Blått, grönt och rött. Våra ögon har särskilda celler på näthinnan som kallas tappar och dessa finns i tre olika varianter som reagerar olika på olika våglängder av ljus. S-tappar är mest känsliga för ljus med 420 nm våglängd, M-tappar har en topp vid 534 nanometer och L-tappar vid 564 nanometer.

CIE 1931
CIE 1931 beskriver alla kulörer våra ögon kan se – men inte alla färger.

Hjärnan tar signalerna från de tre sorternas tappar och ”räknar” ut vilken färg ljuset har. Redan 1931 hade forskare tagit fram ett diagram som visar alla färger människor med normalt färgseende kan se. Diagrammet kallas CIE 1931 och visar kulörer. Färgerna längs kurvan är rena våglängder av ljus, det vill säga regnbågens färger. Alla värden som inte ligger längs kurvan är blandningar av olika våglängder.

Men färger består inte bara av kulörer utan även ljusstyrka (luminans). Vitt, grått och svart har samma kulör men olika ljusstyrka och detsamma gäller även andra kulörer, även om det är svårare för oss att se om en mörk grön är samma kulör som en ljus än att se om något är neutralt grått eller har ett färgstick.

Vi kan inte heller urskilja samma antal kulörer vid alla ljusstyrkor. I riktigt svagt ljus har vi inget färgseende alls kvar utan förlitar oss på en annan typ av cell i ögonen som kallas stavar. De olika tapparna är dessutom olika känsliga, vilket innebär att färgerna vi ser förändras när ljuset blir starkare eller svagare. Det är därför biosalonger har mycket rött – det är den sista färgen vi fortfarande ser i svagt ljus.

En färgrymd kombinerar ljusstyrka och kulör i en tredimensionell form. CIE XYZ är en standard för det som utgår från det mänskliga ögats färgseende, och beskriver färger som kombinationer av ljusstyrka (Y) och kulörer (X och Z). Andra färgrymder, som srgb för skärmar och cmyk för skrivare, kan uttryckas i termer av CIE XYZ. En annan ”basfärgrymd” är Lab (också kallat CIELAB eller L*a*b*). Den används exempelvis för att konvertera färger mellan rgb-baserade skärmar och pigmentbaserat tryck.

Digitala färger

Varje pixel i en bildfil, och varje pixel som visas på skärmen, har ett färgvärde uttryckt i en viss färgrymd. I dag är den i särklass vanligaste färgrymden för digitalt material srgb med 8 bitars precision. Det innebär att värdena för varje komponent ligger mellan 0 och 255. {255,255,255} är vitt och {0,0,0} är svart. Men hur vit en kritvit färg faktiskt ser ut beror även på ljusstyrkan. Det är därför du måste kalibrera skärmar till en viss ljusstyrka om du jobbar med färgstyrning och exempelvis ska förhandsvisa trycksaker på datorn.

I en större färgrymd än srgb, som Display P3, är en färg som klarrött {255,0,0} mer mättad/starkare än i srgb. I ett operativsystem eller ett program som är färgstyrt konverteras färgerna i bilden till skärmens färgrymd. Samma färg som i srgb uttrycks som {255,0,0} blir i P3 {234,51,35}. Färgen {255,0,0} i P3 ligger utanför srgb-rymden och kan inte visas på en srgb-skärm.

Färgrymder
Med Macens inbyggda program Colorsynk-verktyg kan du jämföra olika färgrymder. Här ser vi hur srgb (färgglad) helt får plats i vår testskärms uppmätta färgrymd (vit). Diagrammet använder Lab-färgrymden för att visa rgb-färgrymderna i tre dimensioner.

Digitalkamerors bildsensorer fångar information om ljuset i en betydligt större färgrymd än både srgb och P3. På mer proffsiga modeller även med högre precision om du sparar bilderna i råformat: upp till 14 bitar per färgkanal (det vill säga 64 * 64 * 64 = 262 144 gånger fler nyanser än 8-bitarsfärg).

Om du öppnar en råformatbild i till exempel Adobe Lightroom använder programmet en extra stor färgrymd bakom kulisserna för alla sina beräkningar, med 16 bitar per kanal för att ingen information ska gå förlorad genom avrundningsfel.

Resultaten konverteras till din skärms färgrymd så att det du ser har rätt färger. Du kan sedan använda en funktion i programmet (ofta kallad korrektur på svenska och soft proofing på engelska) för att förhandsvisa hur bilden kommer se ut i andra färgrymder som cmyk och srgb – förutsatt att den färgrymden helt och hållet får plats inuti din skärms färgrymd.

Det är detta som är orsaken till att proffsskärmar har så stora färgrymder som möjligt. Ju större skärmens egna färgrymd är, desto fler andra färgrymder täcks in av den och kan förhandsvisas korrekt. En skärm med exakt 100 procent av srgb kan visa srgb-färger exakt som de är ämnade, men kan inte användas för att förhandsvisa hur bilder kommer bli i cmyk eftersom de flesta skrivare och tryckerier arbetar med färgrymder som ligger utanför srgb:s omfång.

Skapa ett nytt dokument i Photoshop eller ett annat färgstyrt bildbehandlingsprogram och välj färgrymden Display P3. Välj en röd färg med rgb-värdet {255,0,0} och fyll bilden. Om du sedan använder korrekturfunktionen för att förhandsvisa bilden i srgb kommer du se att färgen blir mindre mättad.

Om du har en extern skärm som täcker srgb men inte Display P3 kan du flytta bilden fram och tillbaka mellan skärmarna och se att den har samma nyans på båda när du använder korrekturfunktionen, men ser mer mättad och ljusare ut på Macens P3-skärm när du stänger av korrektur.

Gillar du mättade färger? Låtsas vara srgb

När du surfar runt på nätet stöter din webbläsare på en mängd bilder som antingen uttryckligen använder srgb-färger eller inte har någon färgprofil alls. Safari, Firefox och Chrome är alla färgstyrda och kan hantera olika färgrymder. De tar dessutom för givet att en bild som saknar färgprofil är srgb. Om du har Macen inställd på sin egen färgprofil i Systeminställningar -> Bildskärmar -> Färg kommer webbläsaren visa korrekta srgb-färger.

Utvecklarna av Webkit-motorn som används i Safari har lagt upp en sida där du kan se skillnaden i mättnad och hur bilder med större färgrymd kan visas på en skärm som den du har i en modern Mac eller Iphone.

Men om du inte är ute efter korrekta färger och hellre utnyttjar hela din skärms färgprakt kan du lura datorn. Ändra från skärmens egna profil till sRGB IEC91966-2.1 så kommer datorn tolka om färgerna så att {255,0,0} i en srgb-bild blir så röd den bara kan bli på din skärm.

Om du ansluter datorn till en skärm med riktigt stor färgrymd, till exempel en modern tv med oled- eller quantum dot-panel, kan resultatet av att välja srgb-profilen bli komiskt övermättat. Inga pastellfärger här inte – snarare lasershow. Detsamma kan hända även om du väljer en kalibrerad profil eller skärmens medföljande (”fabrikskalibrerade”) profil, om du använder ett program som inte är färgstyrt.

Stor färgrymd kräver mycket data

Ju större färgrymd en bild använder, desto mer information behövs för att beskriva alla nyanser. Med 8 bitarsfärg finns drygt 16 miljoner nyanser, vilket är fler än våra ögon kan urskilja. Men så fort du börjar manipulera bilden måste bildbehandlingsprogrammet räkna om färgerna och då kan information förloras och bandeffekter uppstå i bilden. Detta blir alltså ett större problem ju större färgrymd du jobbar i. Det är därför råformat använder 10, 12 eller 14 bitar per kanal och Photoshop har lägen med 16 och 32 bitar per kanal.

Det här kan illustreras på ett enkelt sätt. Säg att du har en färg med värdet {200,51,150} i 8-bitarsfärg, en stark rosa nära ren magenta. Om du använder en effekt som halverar värdet i alla tre kanaler måste programmet välja mellan {100,25,75} eller {100,26,75} eftersom bara heltal kan användas och 51/2=25,5.

Ju flera såna här felberäkningar som görs desto större blir chansen att betraktaren ser ränder eller färgband i bilden. Det är detta, kanske ännu mer än komprimeringen, som gör jpeg till ett dåligt format för bildredigering, eftersom det aldrig kan använda fler än 8 bitar per kanal.

För lite information
Med bara 8 bitar per färgkanal kan jämna övertoningar plötsligt bli randiga.

Såna här effekter kan även uppstå direkt i 8-bitarsbilder eller på 8-bitarsskärmar, till exempel i övertoningar från en färg till en annan närliggande färg (vanligt i solnedgångar) och om en pixel i bilden är placerad så att den inte ligger exakt i skärmens rutnät av pixlar. Professionella skärmar har därför ofta 10 bitar per färgkanal och kan visa en dryg miljard olika nyanser.

Apples retina-skärmar, liksom många lite finare skärmar från andra tillverkare, använder en teknik som kallas dithering för att lura ögonen att de har 10-bitarsfärg trots att de egentligen har 8-bitarsfärg.

För att kunna visa 10-bitarsfärg måste operativsystemet och programmet du använder också hantera större färgdjup. Mac OS har haft stöd för det sedan El Capitan släpptes 2015, men alla program har det inte. Systemets inbyggda Förhandsvisning har det, liksom Adobe Photoshop, men det populära Photoshop-alternativet Affinity Photo har det inte (för visning! du kan jobba med 16-bitarsbilder utan problem).

Hdr-standarder som hdr10 och Dolby Vision kräver också större färgdjup. Hdr10 har fått sitt namn av att standarden använder just 10 bitar per färg.

Håll dig till srgb

Om du inte vet att du behöver en större färgrymd av någon anledning, till exempel för att ett tryckeri har bett om det, är det säkraste du kan göra om du ska lägga upp foton på nätet eller skicka dem för utskrift att hålla dig till srgb-färgrymden. Då kan du vara säker på att bilderna kommer se sig någorlunda lika ut oavsett vilken skärm mottagaren har.

Du behöver inte redigera bilderna i srgb – vi pratar här om att konvertera till srgb i sista steget när du sparar bilden för att ladda upp eller skicka iväg den. I ett färgstyrt program är det inget problem om själva filen använder till exempel Prophoto rgb eller Adobe rgb, och du kan ofta förhandsvisa hur bilden kommer se ut i srgb.

Histogram
För mycket redigering i en 8-bitarsbild kan göra att information går förlorad – du ser det i histogram som smala avbrott eller streck.

Men tänk på att försöka använda 16-bitarsfärg om du ska göra många ändringar och använder en stor färgrymd. Annars kommer du snart se olika effekter av information som gått förlorad. I bildbehandlingsprogram ser du det som randiga avbrott i histogrammet.

En annan fördel med srgb om bilderna ska visas på nätet är att du kan spara dem utan medföljande färgprofil, vilket sparar utrymme och gör laddningen av sidan snabbare.