• Книги и статьи » Фотография » Зачем нужен RAW-формат?

Зачем нужен RAW-формат?

Если вы посмотрите спецификацию хорошего цифрового фотоаппарата, то непременно увидите графу “форматы”. В ней, как правило, указаны форматы JPEG, TIFF и RAW. Последний иногда называется производителями камер по-разному, так, для Никона это NEF, для Олимпуса – ORF, для Canon - CR2 . Если JPEG всем хорошо знаком, TIFF, в общем, тоже понятен, то введение дополнительного, нестандартного формата вызывает вопрос – а зачем он, собственно, нужен, тем более, что при попытке съемки в этом формате оказывается, что размер файла большой, не все программы-просмотрщики его видят, в общем – ничего полезного… 

Матрица цифровика снимает, разумеется, не в JPEG. В файл-картинку кадр преобразуется при помощи программного обеспечения камеры.  И преобразуется в соответствии с установками, которые вы выбрали для съемки. Преобразование часто бывает нетривиальным и многоступенчатым, и, как это случается с чересчур умными программами, при неудачном стечении обстоятельств может полностью испортить кадр. 

Сначала камера определяет, не выставлена ли пользователем повышенная чувствительность матрицы. Если да, то данные с матрицы умножаются на соответствующий коэффициент. Если чувствительность матрицы вашей камеры ISO 100, а вы поставили 200, то будет умножено на 2. Если стоит автоматическая коррекция чувствительности, то выбирается значение, выставленное камерой в соответствии с оценкой кадра экспозамером и алгоритмом взаимодействия параметров чувствительности/выдержки/диафрагмы/параметров вспышки.

Затем выясняется, какой баланс белого стоит, и данные с каждого канала корректируются в соответствии. Если выставлен параметр “авто” для баланса белого, то камера сама пытается выбрать наиболее подходящий режим, исходя из цветовой гаммы кадра, иногда по очень замысловатому алгоритму. Затем накладываются установки яркости и контрастности. Затем анализируются и применяются установки программных фильтров. Их может быть очень много – от банального повышения резкости и гашения шумов до хитрых фильтров вытягивания убитых теней и коррекции красных глаз. 

Все это сделано для облегчения пользователю процесса получения готового кадра. В большинстве случаев камеры делают это вполне корректно, как и было задумано. Но, как уже было сказано, могут быть и сложности. 

Сжатие JPEG. 

Современные камеры обычно предлагают несколько (от 3 до ручного выставления цифры) степеней сжатия для сохранения кадра в JPEG. Сжатие – основной параметр, отличающий JPEG от классических форматов, таких как TIFF, BMP и иже с ними. Появление алгоритма сжатия изображения с потерей качества произвело настоящий фурор, так как позволило уменьшить объем, необходимый для хранения изображений, в несколько раз. Уровень сжатия – параметр, отвечающий за размер и качество сохраняемой картинки. Чем выше сжатие, тем больше потери качества и меньше размер. 

В разных реализациях этот параметр JPEG называется и шкалируется по-разному. Скажем, Adobe Photoshop предлагает выбрать качество изображения от 0 до 12, ACDSee – тоже качество от 0 до 100%, фотокамеры предлагают выбор размера файла «Large, Normal, Small» или выбор уровней сжатия из набора «High, Normal, Low» или качество из того же набора «High, Normal, Low». Важно иметь в виду, что уровень сжатия High соответствует уровню качества Low и размеру файла Small и наоборот. 

При небольшом сжатии (высоком качестве) потери почти незаметны, даже некоторые издательства принимают такие кадры (хотя многие требуют TIFF), среднее сжатие сойдет для печати 10х15 или просмотра на мониторе, высокое сжатие (низкое качество) приемлемо только в качестве компромисса между недостатком места на карточке и желанием сделать побольше снимков. 

Формат TIFF в этом смысле является аналогом несжатого JPEG, поэтому, если вы не хотите потерять даже минимальной информации из изображения в угоду экономии места, то TIFF спасает. 

Есть, правда, тонкость. Матрица камеры дает глубину цветности 12-14 бит на канал. JPEG – 8 бит на канал. То есть, происходят неминуемые (хотя и практически незаметные на глаз) потери информации, заложенные в самом выборе формата записи. TIFF же может иметь 8 или 16 бит на канал, что позволяет во втором случае в большей степени использовать данные с матрицы. По непонятной причине многие камеры, предлагая запись в TIFF, все равно используют 8-битную глубину цветности, игнорируя возможности формата. 

Как уже было сказано, при печати необработанной фотографии и, тем более, при просмотре ее на мониторе, разницы вы не увидите. Но если вам придется обрабатывать кадр с целью вытянуть завалы в тенях или слишком ярких (но не пересвеченных) участков, или исправить грубую ошибку в выборе баланса белого, то потеря информации может дурно сказаться на  результате.  

Самое тонкое место – программные фильтры камеры. Неудачно выставленная или неудачно выбранная программой камеры контрастность может убить тени или создать пересветы, которых не было на матрице. 

Недорогие компакты построены на недорогих матрицах, а значит - на матрицах малочувствительных и шумных. Малейший недостаток света создает на кадре цветное зерно, что выглядит уродливо. Это связано с тем, что уровень шумов растет пропорционально выставленному увеличению чувствительности и пропорционально выдержке (некоторые виды шумов – пропорционально корню квадратному от выдержки), и чистый кадр удается получить только при короткой выдержке без увеличения чувствительности – то есть при ярком освещении.  

Для того, чтобы не пугать пользователя и не заставлять его обрабатывать кадр при помощи компьютера, во многие камеры встроены простейшие фильтры гашения шума. Именно простейшие – грамотная работа с шумами требует продвинутых алгоритмов, и компьютерные программы для работы с шумами работают весьма не быстро. Куда уж там процессору фотоаппарата… Поэтому вместе с шумами убиваются и мелкие фактуры – волосы, шерсть животных, текстура ткани.  

Особенная беда в том, что некоторые производители настолько заботятся о клиенте, что управление базовым «улучшением» картинки выведено из ведения пользователя. Отключить часть фильтров бывает просто нельзя. Между тем, если вы намерены облагородить кадр фотошопом или гимпом, то любой наложенный камерой фильтр сработает против вас – большой компьютер справится с теми же задачами гораздо лучше. 

Поэтому полезно иметь доступ к исходному изображению, не испорченному никаким самонадеянным софтом. 

Для этих целей и был введен формат RAW. 

RAW – это всего лишь запись яркостей всех пикселей матрицы плюс информация об установках фотокамеры. Разница в форматах объясняется тем, что разные производители пишут сигнал в разном порядке, да и для разных матриц этот порядок несколько отличается. Adobe был предложен единый формат RAW под названием DNG, но распространенность его пока не повсеместна.

Тем не менее, существует много программ, способных преобразовывать RAW почти с любых камер в изображение, пригодное для дальнейшей работы с ним. Фильтр импорта RAW вставлен в Adobe Photoshop начиная с версии CS.

Выбор конвертера – вопрос личных предпочтений. Кому-то приятнее получить максимально «честную» картинку, кто-то порадуется дополнительным возможностям и автоматическому предложению использовать для конвертации установки камеры. 

Из популярных конвертеров следует отметить dcraw, SharpRaw, Bible, Adobe RAW Converter, Raw Photo Processor. 

Иногда формат RAW предлагает хитрости, не предусмотренные производителем. Так, например, Nikon D1X, уже не топовая, но достаточно популярная 6-мегапиксельная модель, имеет матрицу не соответствующего кадру размера. Кадр получается 3008х1960 пикселей, а матрица содержит 4020х1310 элементов. Результирующий кадр получается путем преобразования, с восстановлением недостающей информации по вертикали при помощи избыточной информации по горизонтали. Однако, если сырое изображение 4020х1310 растянуть вдвое по вертикали, то у нас выйдут «почти честные» 10,5 мегапикселей. Качество получаемой этим способом картинки таково, что владельцы указанной модели предпочитают работать только в RAW. 

Таким образом, RAW нужен в тех случаях, когда фотограф хочет избежать возможных потерь, иметь в своем распоряжении все, что фотоаппарат смог получить через объектив, и самому решать, какую коррекцию и в какой степени накладывать.