Преимущества RAW-файлов

Большинство цифровых камер способны сохранять файлы изображений в одном из двух форматов (в некоторых формат только один, в других — три, но это редкость). Наиболее популярные форматы — JPEG и RAW. В нем между ними разница? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посмотрим, что происходит, когда на матрицу падает свет.

Наиболее распространенный тип матрицы (т.н. байеровский) состоит из трех основных частей:

1) смягчающего фильтра,

2) массива цветных фильтров,

3) платы матрицы, содержащей фотодатчики.

Матрица фотодатчиков регистрирует только уровень освещения элементов, другими словами, дает серое цифровое изображение. Массив цветных фильтров добавляет цветовую информацию. Массив образован решеткой одиночных цветных светофильтров — красных, зеленых и синих, каждый из которых закрывает один элемент. Это означает, что каждый элемент (или пиксель) регистрирует только один из трех цветов RGB.

Матрицы с байеровским рисунком и foveon

Матрицы с байеровским рисунком сейчас являются основным типом матриц в DSLR-камерах. Однако компания Sigma использует и другой тип матриц — Foveon: в них применяется три слоя прозрачного кремния, каждый из которых поглощает красный, зеленый

и синий свет, что позволяет каждому элементу матрицы регистрировать все три канала RGB. Это устраняет необходимость интерполяции цвета. Считается, что это увеличивает точность воспроизведения цвета и резкость изображения при смягчающем фильтре.

Чтобы получить все цвета, в камере применяется компьютерный алгоритм, называемый интерполяцией байеровских шаблонов, обрабатывающий информацию о цвете соседних пикселей. К недостаткам этого процесса относится возможность снижения насыщенности и появления искажений, известных как муар и цветовой алиасинг. Для преодоления этих недостатков применяется смягчающий фильтр, который слегка размывает и перераспределяет цветовую информацию.

Когда процесс завершен, сохраненные данные обозначаются как «сырые» (англ. raw). Например, смягчающий фильтр приводит к потере резкости, цветовая интерполяция может привести к ухудшению цветопередачи, матрица может не зарегистрировать полный тональный диапазон. Поэтому «сырые» данные, полученные с матрицы, требуют обработки. Эта обработка может быть выполнена в камере, чтобы сформировать файл с изображением, сохраняемый в формате JPEG, или позже в компьютере. В последнем случае изображение сохраняется в формате RAW.

Обработка данных в камере

За очень редкими исключениями, все DSLR-камеры имеют встроенную программу обработки RAW-данных матрицы, благодаря которой можно получить готовый к распечатке цифровой файл, сохраняемый обычно в формате JPEG. Преимущества встроенной обработки таковы:

1) изображения готовы к использованию без дальнейшей обработки;

2) файлы изображения сжаты, что уменьшает их размер и позволяет больше уместить на карту памяти.

Недостатки внутренней обработки для коммерческого использования — достаточно заметные.

1) применяемое сжатие файлов проводится с потерями информации, что снижает качество изображения и приводит к потере целостности данных;

2) JPEG-файлы ограничены 8 битами вместо 10-14 при регистрации, это уменьшает количество информации, доступной для обработки, и потенциально снижает качество изображения;

3) по сложности внутренняя обработка при RAW-конвертации намного уступает более эффективной компьютерной обработке;

4) после внутренней обработки последующая процедура становится вторичной и проводится по уже искаженной пиксельной информации. Это равносильно ситуации, когда художник вынужден писать не на чистом холсте, а поверх старого изображения.

Работа с «сырыми» данными

RAW-файлы содержат только исходные данные, зарегистрированные матрицей, вместе с Exif-данными (Exchangeable Image File Format — формат данных о файле изображения). Никакой обработки в камере не производится, кроме необходимой для просмотра на дисплее. Преимущества работы с исходными RAW-данными многочисленны.

1. Сжатие информации отсутствует а это обеспечивает максимальное качество изображения и целостность данных (в некоторые камерах сжатие происходит, но используются алгоритмы «без потерь», сохраняющие всю исходную информацию).

2. Возможность реализации преимуществ 10-14-битной информации о цвете, полученной с матрицы, которая позволяет потом проводить любые требуемые корректировки экспозиции, цвета и ББ.

Рисунок 1-2. По сравнению с JPEG-файлом (внизу) RAW-файл (вверху) выглядит мягче из-за действия смягчающего фильтра, который расположен над матрицей и требует повышения резкости перед печатью.

3. Для повышения качества изображения и возможных вариантов обработки применяются очень сложные программы, которые непрерывно совершенствуются в ходе технического прогресса.

4. Новая обработка RAW-файлов не разрушает их, сколько бы раз ни применялась. Это позволяет обрабатывать изображение для каждого из клиентов отдельно без потери качества исходного изображения.

5. Цветокоррекция может осуществляться в компьютере, так как коррекция, выполненная в камере, не портит исходного файла.

Короче говоря, иметь файл изображения в RAW-формате — всё равно, что иметь негатив, с которого можно печатать. Соответственно, работать с файлом JPEG — значит работать с отпечатком. Так же как более качественный отпечаток можно получить с негатива, а не с репродукции, так и работа с RAW-форма-том дает намного больше шансов получить в итоге изображение наивысшего качества и гарантирует большую точность экспозиционной и цветовой коррекции.

Рисунок 3-4. Чтобы получилось максимальное качество, RAW-изображение из камеры требует обработки. На иллюстрации слева показан исходный необработанный RAW-файл, ниже — файл после обработки.

Формат файлов Tiff
Некоторые камеры позволяют сохранять файлы в формате TIFF. Как и файлы JPEG, TIFF-файлы обрабатываются в камере. Однако они имеет одно преимущество: компрессия в этом формате производится без потерь. Число камер, работающих с форматом TIFF, очень невелико.