Dal punto di vista tecnico, che cos'è esattamente RAW e in cosa differisce dalle immagini JPG o bitmap? Non sto chiedendo dei pro / contro rispetto a un altro formato, ma piuttosto cosa costituisce il formato RAW, come vengono archiviati i dati, in che modo differisce da JPG (oltre alla mancanza di compressione) e in cosa differisce dalla bitmap?
Risposte:
I dati RAW sono dati estratti dalla telecamera in una fase precedente dell'elaborazione .
Ciò consente di eseguire ulteriori elaborazioni in un secondo momento a piacere su un computer. In particolare, evita che le fasi di elaborazione con perdita di dati di demosaicing , nitidezza / riduzione del rumore e compressione JPEG vengano applicate permanentemente al file di immagine risultante prima che lasci la fotocamera.
Quando scatti una foto:
Ecco cosa succede quando scatti una foto e in quali fasi dell'elaborazione delle immagini RAW e JPEG vengono estratte.
Filtro Bayer
L'otturatore si apre e la luce entra nella fotocamera. La luce viene filtrata attraverso un filtro colorato bayer in modo che ogni pixel del sensore riceva solo luce rossa, verde o blu. Ciò è necessario perché senza di esso il sensore è monocromatico.
Sensore
La luce colpisce il sensore (spesso attraverso microlenti che aiutano a raccogliere più luce nella parte sensibile del pixel). Viene quindi convertito in milioni di impulsi analogici, ognuno corrispondente a un pixel.
Conversione da analogico a digitale
Gli impulsi analogici vengono amplificati nella quantità corretta in base alla sensibilità (classificazione ISO) selezionata e quindi vengono convertiti in valori digitali utilizzando un convertitore da analogico a digitale, a una certa profondità di bit. Dopo questa fase hai milioni di (in genere 12 o 14 bit) valori digitali in un flusso.
Si noti che il metodo per la conversione da analogico a digitale è molto diverso nei sensori CMOS e CCD. Ad esempio, un sensore CMOS contiene un transistor in ogni pixel per aiutare con questo, ma basti dire che alla fine, ottieni ancora un sacco di valori digitali.
Regolazione del livello del nero
La fotocamera deve determinare il livello di nero corretto, poiché il sensore non restituirà necessariamente zero per i pixel neri. Ad esempio, il calore ambientale del sensore può causare alcuni segnali. La correzione per questo viene spesso eseguita leggendo i dati del sensore da alcuni pixel dei bordi che sono permanentemente coperti in modo che la luce non li raggiunga. Quindi sottrae un valore appropriato dagli altri risultati. Potrebbe apportare altre correzioni ai dati digitali: potrebbe tentare di ridurre alcuni tipi di rumore, come il rumore di fondo causato dal sensore.
A volte i valori digitali possono essere ulteriormente moltiplicati o divisi per raggiungere il giusto valore di sensibilità (ISO), se si utilizza un valore ISO che il sensore non esegue in modo nativo.
Qui vengono estratti i dati RAW.
Se si riprende RAW, nessuno dei passaggi seguenti qui viene applicato in modo permanente al file di immagine quando esce dalla fotocamera, consentendo invece di applicarli a piacere nel software RAW.
demosaicizzazione
Ogni valore è in realtà un valore rosso, verde o blu. Tuttavia, è necessario che ogni pixel abbia tutti e tre i colori - rosso, verde e blu - per l'immagine finale. Pertanto, un algoritmo di demosaicing deve indovinare le altre due parti di colore per ciascun pixel e lo fa in base alla conoscenza dei pixel circostanti. Esistono diversi algoritmi di demosaicing con qualità diverse ed è un processo con perdite. Se ciò si verifica nella fotocamera, allora sei bloccato con l'algoritmo incorporato della fotocamera.
Conversione dello spazio colore
Rosso, verde e blu nel filtro Bayer non hanno necessariamente la stessa tonalità di rosso, verde e blu nello spazio colore sRGB standard. La fotocamera esegue quindi la correzione del colore per convertire i colori nello spazio colore desiderato, che di solito è sRGB.
bilanciamento del bianco
La correzione del bilanciamento del bianco viene applicata per correggere le diverse temperature di colore delle sorgenti luminose durante lo scatto della foto.
Correzione gamma
Viene applicata la correzione gamma che converte dai valori lineari in valori con correzione gamma come richiesto dai file di immagini digitali. Questa correzione non è una correzione gamma diretta; viene applicata una curva di contrasto per garantire che le luci e i neri si curvano bene conferendogli un aspetto gradevole da film.
Affilatura e riduzione del rumore
Una quantità appropriata di nitidezza e riduzione del rumore viene applicata per migliorare l'immagine e cercare di sopprimere i fastidiosi disturbi. Esistono diversi algoritmi di nitidezza e riduzione del rumore, e questa è una procedura con perdita di dati. Se questo viene fatto nella fotocamera, allora sei bloccato con qualsiasi nitidezza e riduzione del rumore sia stata applicata dalla fotocamera.
Compressione JPEG
I dati di immagine risultanti vengono compressi come JPEG. Anche questa è ovviamente una procedura con perdite.
Qui è dove verrà generato un file JPEG.
Ulteriori informazioni sul formato RAW
Per creare il file RAW, i dati grezzi dai passaggi da 1 a 4 sopra vengono assemblati in un formato di file, che di solito è un formato di file proprietario, specifico del produttore basato sul formato TIFF. I dati vengono talvolta compressi utilizzando un semplice algoritmo di compressione senza perdita di dati e talvolta anche parte di esso viene crittografato.
All'interno del file RAW, la fotocamera incorpora molti metadati, con tutte le informazioni necessarie per eseguire le fasi di elaborazione aggiuntive in base alle impostazioni della fotocamera. Ciò include informazioni quali le impostazioni di bilanciamento del bianco, nitidezza e contrasto selezionate nella fotocamera. Il software RAW può quindi scegliere di seguire questo consiglio o ignorarlo.
La fotocamera incorpora anche un file JPEG nel file RAW, che può quindi utilizzare durante la riproduzione dell'immagine nella modalità "riproduzione" incorporata nella fotocamera. Questo JPEG incorporato aggiunge un po 'alla dimensione del file RAW ma significa che la fotocamera non deve applicare tutta questa elaborazione ogni volta che l'immagine viene visualizzata in modalità di riproduzione. Il software di elaborazione RAW sui computer ignora in gran parte il JPEG incorporato, sebbene alcuni software possano utilizzarlo per una modalità di anteprima rapida o per generare miniature veloci. È generalmente un JPEG di qualità abbastanza bassa, abbastanza buono solo per l'anteprima.
I file grezzi non sono in realtà immagini in quanto tali, ma i dati direttamente dal sensore della fotocamera. Lo considero come il congelamento dello stato della fotocamera immediatamente dopo il termine dell'esposizione e il suo raggruppamento in un file, normalmente con una sorta di compressione senza perdita. L'articolo di Wikipedia fornisce una discreta quantità di dettagli sul tipo di cose registrate, ma come guida direi:
Tieni presente che non esiste un unico formato Raw e tutti i produttori di fotocamere sono liberi di raggruppare questo tipo di dati a modo loro. Adobe sta cercando di promuovere il suo formato DNG (Digital Negative) , che uso personalmente, come formato RAW standard. Alcune telecamere possono generare DNG, ma la maggior parte deve essere convertita. Lo faccio durante l'importazione in Lightroom, poiché uno dei vantaggi è che può archiviare i dati di modifica Lr all'interno del file e non richiede sidecar xml. Un altro vantaggio di DNG è che tende a generare file di dimensioni inferiori rispetto ai file Raw nativi.
Immagino che, a causa del modo in cui la maggior parte dei sensori è costruita con un design del tipo di filtro Bayer , i dati del sensore contengono solo i livelli di ciascun sito fotografico sul sensore. Una bitmap, ad esempio, avrebbe combinato i siti RGB per formare un singolo pixel.
Un file RAW è un dump diretto dei dati acquisiti dalla fotocamera.
Da questi dati RAW è stato derivato un file JPEG da un processo di nitidezza, correzione del colore e compressione.
Il cuore di una fotocamera digitale è un chip sensibile alla luce noto come sensore.
Un file RAW è praticamente una copia dei dati direttamente da questo chip quando viene catturata un'immagine. Pertanto, il file immagine non è facilmente riconoscibile come immagine perché:
Un file JPEG, d'altra parte, è sia un formato di file standard, che ha avuto un certo perfezionamento applicato all'immagine per renderlo migliore. Questi perfezionamenti includono la correzione del bilanciamento del bianco e della nitidezza. Inoltre, in JPEG è stata in genere applicata una compressione. Quindi il processo di creazione di un JPEG scarta i dati che erano originariamente presenti sul sensore e che verranno conservati in un file RAW.
Sia un file RAW che un JPEG sono tipi di bitmap (entrambi rappresentano singoli pixel).
Molte fotocamere sono in grado di generare sia un file JPEG che un file RAW per ogni immagine.
JPEG è meglio se
RAW è meglio se
Ho saltato alcuni dettagli qui (vedi commenti) per chiarire le basi.
tone curvedi immagine grezzo, cosa che fanno. Ogni canale viene elaborato applicando una curva di tono, che "aggiunge" efficacemente il corretto bilanciamento del bianco e il contrasto. In realtà, tuttavia, non viene eseguita alcuna elaborazione reale, la curva del tono attenua semplicemente l'immagine quando viene renderizzata su uno schermo. Se viene applicata una curva di tono lineare su ciascun canale, lo stato grezzo originale può ancora essere visualizzato (sebbene l'immagine sembrerebbe piuttosto scialba.)
Penso che questa domanda possa rispondere meglio a wikipedia per gli aspetti più tecnici: http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format .
In generale, RAW è l'output esatto del sensore. Può essere compresso o meno, ma la differenza principale tra JPEG e RAW è che RAW è un formato privo di perdite. JPEG ha una profondità di 8 bit per pixel, mentre RAW può avere tanti bit quanti ne ha il sensore. Quindi, per passare da RAW a JPEG devi perdere MOLTE informazioni per ottenere, diciamo, da 12 bit per pixel a 8 bit per pixel.
I formati RAW sono quelli che usano le telecamere. Dopodiché, durante la post-elaborazione, utilizzeresti un formato TIF per mantenere quante più informazioni possibili. TIF è anche un formato privo di perdite e manterrà la stessa profondità di bit di RAW.
Se dai un'occhiata all'immagine che la tua fotocamera inizialmente cattura, ne rimarrai deluso. Dopo aver scattato un'immagine, la foto viene passata attraverso ciò che puoi pensare come post-elaborazione all'interno della fotocamera per migliorare il colore, il contrasto, la nitidezza, ecc.
Quando scatti in RAW ottieni all'incirca la stessa immagine che avresti con JPG, ma ottieni tutti i dati necessari per "annullare" tutta quella post-elaborazione in-camera in modo da poter fare diversamente da solo se lo desideri.
Quando si scatta in JPG, la fotocamera registra i dati, elabora l'immagine, quindi elimina i dati "annullati" per risparmiare spazio sulla scheda di memoria.
Ulteriori informazioni tecniche sono disponibili qui:
http://it.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format
O se vuoi qualificarti in una laurea in RAW ed elaborazione della videocamera, guarda questi video dalla conferenza di Google PhotoTechEDU: http://www.youtube.com/watch#!v=7SuDOMhUUMg&feature=PlayList&p=F7C5C8C217CF2E13&index=1&playnext=1