RAW и RGB в фотокамере

1 комментарий к записи RAW и RGB в фотокамере

Как цифровые камеры получают и сохраняют информацию

   Многие современные цифровые камеры позволяют сохранять снимки в формате RAW (англ. raw — cырой, необработанный). Этот формат принципиально отличается от более популярного формата JPEG. RAW-данные представляют собой исходную, никак не обработанную, полную информацию, полученную с матрицы цифровой камеры. Кроме того, RAW файлы содержат информацию о камере, об условиях и параметрах съемки, а также, некоторую дополнительную информацию.

R-G-B
Слияние основных цветов триады R-G-B

Иногда файлы RAW называют «цифровыми негативами», тем самым подчёркивая, что эти файлы не предназначены для просмотра или печати без предварительной обработки.

   Благодаря тому, что файлы RAW содержат избыточную информацию, без компрессии и соответствующих потерь, шансов исправить фотографию, полученную в этом формате, намного больше, чем в случае со снимком в JPEG. В процессе обработки RAW-файла можно в довольно широких пределах изменять некоторые параметры кадра (такие как экспозиция, яркость, контраст, баланс белого, резкость, насыщенность и т.п.), как если бы мы выставляли эти настройки в камере перед съёмкой, однако следует помнить, что некоторые параметры, например, значительная ошибка экспозиции, отсутствие фокуса, смазанность, и т.п. — после съемки коррекции уже не поддаются.

  Несмотря на всю привлекательность RAW формата, работа с ним имеет и свои минусы. Первый заключается в том, размер RAW-файлов оказывается гораздо больше, чем например, формат JPЕG. Одно и то же изображение, сохраненное в JPEG и RAW может отличаться по объему в 10 раз. Поэтому карты памяти будут заканчиваться гораздо быстрее. Кроме того, большой объем записываемых данных замедляет скоростную серийную съемку, а буфер фотокамеры, куда сохраняются кадры при серийной съемке, заполняется быстрее.

ea6a5e_24f8d83d1f20cd4e4a081059caf2a429.jpg_srz_p_325_325_75_22_0.50_1.20_0.00_jpg_srz
Превращение изображения в файл (сверху вниз):
— Исходное изображение
— Фильтр Байера
— Данные яркостей на ПЗС-матрице и в RAW-файле
— Конечное интерполированное и обработанное изображение

   Каким же образом в RAW-файл записывается информация? Для начала необходимо представление о кодировании цвета в компьютере. Как известно, любой цвет можно получить смешением в определенной пропорции трех спектрально чистых составляющих белого света: красной (Red), зеленой (Green) и синей (Blue). По этому принципу работают цветные мониторы и телевизоры, экраны смартфонов и т.п. Каждому пикселу (цветовой точке) на экране соответствует три микроскопических источника света красного, зеленого и синего цветов. По этому же принципу происходит и кодирование цвета в каждой точке матрицы цифровой фотокамеры: световой луч, попадающий в область пикселей проходит через красный (R), зеленый (G) или синий (B) светофильтр, пропускающий, соответственно, свет только одного цвета. Таким образом, выделение одного из цветов триады R-G-B, падающего на пиксели матрицы, происходит на уровне оптики, а электроника только лишь фиксирует яркость света, попавшего на ПЗС-элемент пикселя матрицы цифровой фотокамеры. И именно значение яркости той или иной точки записывается в массив данных, находящийся в RAW файле.

   Число градаций яркости одного пиксела в RAW формате может достигать 65 000. В то время как в файле JPEG формата на один цветовой канал каждого пиксела приходится всего 256 градаций яркости. Согласитесь, разница ощутимая.

   Следует также отметить, что большинство цифровых камер использует матрицы с так называемым фильтром Байера, где каждому пикселу соответствует только один из трех светофильтров. Таким образом, изначально в каждом пикселе матрицы и RAW-файла содержится информация о яркости только одного из цветов триады. И только при дальнейшей обработке процессором камеры или компьютерной программой (RAW-конвертором), с использованием сложных алгоритмов интерполяции, на основании данных соседних пикселей в исходный пиксел дописывается недостающая информация о двух других цветовых каналах. Следовательно, RAW-файл всегда содержит информацию, недостаточную для просмотра или печати.

 Для обработки цифровых негативов используются специальные программы — графические редакторы, которые должны обязательно содержать в себе RAW-конверторы и базу информации о цифровых фотокамерах, RAW-файлы которых они могут обрабатывать. Одной из лучших в этом плане является программа Adobe Photoshop с встроенным RAW-конвертором — Adobe Camera Raw.

18.09.2013

  • Valtos

    Интересно. Не знал