Raw (формат изображения)

Raw (от англ. Raw – «сырой», чаще – RAW) — формат цифровых файлов изображения, содержащий необработанные данные об электрических сигналах с фотоматрицы цифрового фотоаппарата, цифровой кинокамеры, а также сканеров неподвижных изображений или киноплёнки.

Расширения имён файлов
Raw-изображений

.ari, .dpx — Arri
.arw, .srf, .sr2 — Sony
.bay — Casio
.crw, .cr2, .cr3 — Canon
.dng — Adobe
.dcr, .kdc — Kodak
.erf — Epson
.3fr — Hasselblad
.mef — Mamiya
.mrw — Konica Minolta
.nef, .nrw — Nikon, Nokia
.orf — Olympus
.ptx, .pef — Pentax
.raf — Fujifilm
.raw, .rwl, .dng — Leica
.raw, .rw2 — Panasonic
.r3d — Red One
.srw — Samsung
.x3f — Sigma

В таких файлах содержится информация, полученная непосредственно с АЦП об электрических сигналах матрицы, не имеющая какой-либо общепринятой спецификации (стандарта). Из-за технических особенностей матриц и АЦП разных производителей всеобщего стандарта RAW не существует, и файлы с разных устройств отличаются друг от друга. Поэтому их чтение и конвертация требуют специальных приложений, часто непригодных для работы с файлами RAW других производителей, и даже моделей камер тех же брендов. По этой же причине расширение файла RAW может быть разным у разных типов фото- и видеоаппаратуры.

Особенности

Файлы типа RAW иногда называют «цифровым негативом», поскольку они играют роль, похожую на роль негатива в аналоговых фотографии и кинематографе[1]. Как фотографический, так и кинонегатив не являются конечным изображением, но содержат всю необходимую информацию для его создания. Похожий смысл несёт и процесс конвертации файлов RAW, называемый в большинстве приложений «проявлением» (англ. Development), поскольку по аналогии с обработкой фотоматериалов, позволяет так или иначе интерпретировать заложенную в скрытом изображении информацию.

При конвертации сам файл RAW никак не изменяется, а служит исходным материалом для создания другого файла, пригодного для визуализации и печати. Однако, процесс приводит к необратимой потере информации, которая не может быть восстановлена из полученных таким образом файлов. Кроме того, файлы RAW при конвертации подвергаются дебайеризации для перевода монохромного массива данных в то или иное цветовое пространство[2]. Конечный графический файл, пригодный для просмотра в графических редакторах, это «отпечаток» с «цифрового негатива», условия создания которого при конвертации можно изменять, как в процессе аналоговой фотопечати. Конвертация файлов RAW может происходить как встроенным в камеру штатным конвертером, генерирующим «на лету» снимки форматов TIFF или JPEG, так и после съёмки на внешнем компьютере. В первом случае исходные файлы RAW могут не сохраняться на карте памяти, поскольку занимают дополнительный объём[3].

Внутрикамерные настройки баланса белого, светочувствительности и стиля изображения являются не чем иным, как регулировками встроенного конвертера[2]. Поэтому при внешней конвертации на компьютере большинство этих настроек может быть изменено в любую сторону без потери качества изображения[4]. При этом вместо выбора стиля изображения могут быть непосредственно настроены яркость, контраст, цветовая насыщенность и контурная резкость. Выбранные во время съёмки установки баланса белого служат при преобразовании лишь в качестве настройки по умолчанию, поскольку файлы RAW сами по себе никак не интерпретируют цвет снятых объектов. Выбранную перед съёмкой цветовую температуру при конвертации файла можно поменять в любую сторону без каких-либо ограничений[2]. Всё это позволяет получать изображение очень высокого качества даже в случае значительных ошибок в момент съёмки[* 1].

Так же, как и негатив фотоснимка или кинофильма, файлы RAW обладают бо́льшими фотографической широтой и глубиной цвета, чем конечные снимки. Это объясняется тем, что в этих файлах часто используются 12- или 14-битные цветовые пространства, способные сохранять значительно больше данных, чем общепринятые 8-битные изображения формата JPEG[5][6]. Так, по данным журнала «Digital Photography Review», файлы RAW камеры Nikon D3 обладают широтой до 12 экспозиционных ступеней, тогда как при съёмке в стандарте JPEG этот же параметр не превышает 8,6 «стопа»[7].

Все перечисленные особенности означают полное превосходство RAW по сравнению со стандартными форматами при необходимости получения фотографий и кинематографического изображения высокого качества. По этой причине «сырой» формат в обязательном порядке используется в коммерческой фотографии, а также в профессиональном цифровом кинематографе. Однако, в фотожурналистике использование RAW ограничено, прежде всего из-за требований оперативности, исключающих дополнительное время на конвертацию вне камеры. Кроме того, исходные файлы RAW значительно труднее передать по сети интернет, чем внутрикамерные JPEG. Агентство Reuters в 2015 году даже ввело запрет на приём фотографий от внештатных репортёров, если они конвертированы в JPEG внешним конвертером. Это объясняется также соображениями достоверности изображений, которые при конвертации могут быть модифицированы[8][9].

Содержимое файлов RAW

В Raw-файл записываются оцифрованные данные от каждого элемента светочувствительной матрицы после минимальной обработки. Структура и содержимое файлов RAW чаще всего известны только производителю оборудования, в котором используется конкретная версия формата. Эти спецификации представляют коммерческую ценность и не разглашаются[9]. Поэтому для конвертации в стандартный читаемый файл должно использоваться фирменное программное обеспечение или приложения сторонних производителей, как правило, созданные с помощью реверс-инжиниринга. Один из самых известных конвертеров, пригодный для работы с наиболее распространёнными RAW-форматами, называется Adobe Photoshop Lightroom.

В Raw-файлах также содержатся стандартные данные, общепринятые во всей отрасли[2]:

  • метаданные, идентифицирующие камеру;
  • метаданные с техническим описанием условий съёмки;
  • параметры конвертации, установленные в момент съёмки во внутрикамерном конвертере;
  • цифровые кинокамеры дополнительно записывают данные о номерах монтажного кадра и дублей, а также положение панорамной головки[10];

В фотоаппаратуре изображение в формате RAW доступно в цифровых зеркальных камерах, беззеркальных фотоаппаратах и некоторых псевдозеркальных камерах. Однако некоторые фотокамеры могут создавать такие файлы, находясь в недокументированном отладочном режиме либо с изменённой прошивкой[11][12]. С выходом Android 5 Lolipop съёмка в формате RAW доступна и на смартфонах.

Стандартизация в DNG
Основная статья: DNG

Компанией Adobe также был предложен формат DNG (Digital Negative) в качестве общего стандартизованного формата хранения как «негатива» (сырых данных с камеры), так и «позитива» (конечного изображения) с описанием параметров преобразования.

Компании Leica, Pentax, Hasselblad, Sigma, Samsung, Ricoh включили поддержку DNG в свои новые камеры наряду с собственными Raw-файлами, однако большинство производителей продолжает использовать только собственные Raw-форматы.

Компанией Adobe также была выпущена утилита для преобразования файлов Raw в новый формат, она поддерживает более 560 фотокамер (на лето 2015 г.) и список продолжает увеличиваться. Особенностью формата DNG являются метаданные, которые должны быть включены в файл, чтобы описывать ключевые сведения о камере и её установках[13].

Просмотр

Файлы формата RAW непригодны для просмотра на компьютере. Однако фотографам, производящим сотни и тысячи кадров за фотосессию, нужны программы сортировки и каталогизации фотографий — часто их совмещают с RAW-конвертером. Такие программы «проявляют» RAW и сохраняют в собственной базе готовый JPEG, часто низкокачественный. В некоторые форматы RAW (Nikon NEF) встроен низкокачественный JPEG предпросмотра.

Некоторые универсальные программы просмотра графики (XnView) либо проводят быструю и некачественную конвертацию RAW, часто с «поломанными» цветами (DNG производства CHDK), либо используют JPEG предпросмотра.

Редактирование

Использовать Raw-файл напрямую для печати невозможно (если только фотоаппарат сам не осуществляет предпечатную подготовку Raw), так как в большинстве матриц современных фотоаппаратов используется фильтр Байера.

Универсального ПО для непосредственного редактирования любых Raw-файлов не существует, так как форматы Raw различаются не только у разных производителей, но и у разных моделей камер. Для дальнейшего использования следует с помощью совместимой программы отрегулировать гистограмму и другие параметры (скорректировать виньетирование, хроматические аберрации, шумоподавление и др.) и сохранить файл в одном из стандартных графических форматов (например, в JPEG или TIFF).

Достоинством работы с файлами RAW по сравнению с общепринятыми считается возможность многократной коррекции любых настроек без изменения исходных файлов. При конвертации «сырые» файлы никак не модифицируются, а готовые фотографии могут быть многократно переделаны в случае неудовлетворительной точности настроек конвертора. При обработке файлов TIFF или JPEG для этого требуется их резервное копирование. Кроме того, большинство внешних конвертеров предполагает пакетную коррекцию настроек. Достаточно откорректировать один файл и применить эти же настройки ко всем остальным, снятым в тех же условиях.

Особенности формата

Достоинства
  • Гораздо больше полутонов благодаря большему числу бит в цифровом представлении сигнала позволяют сильнее корректировать снимки без появления дефектов (таких как постеризация).
  • Цветовой охват Raw включает все воспринимаемые камерой цвета. Цветовой охват системы sRGB, в которую фотоаппараты обычно конвертируют данные с сенсора при сохранении в JPG, не содержит ни одного чистого спектрального цвета.
  • Возможность некоторой коррекции экспозиции после съёмки.
  • Возможность коррекции баланса белого, контрастности, насыщенности, яркости и уровня шума с тем же и лучшим качеством, как если бы соответствующие настройки были установлены при фотографировании.
  • Возможность коррекции недостатков объектива (виньетирование, хроматические аберрации) на неинтерполированном кадре.
  • При сохранении снимка не вносятся искажения преобразования[3].
  • Преобразование может быть более качественным, поскольку выполняется мощным процессором компьютера без ограничений по времени, а не сравнительно слабым процессором камеры, который обязан обработать снимок быстро.
  • При съёмке в нестандартном спектральном диапазоне (например, в ультрафиолете или инфракрасном свете) можно достичь желаемого художественного эффекта и получить качественный снимок.

Недостатки
  • Формат представлен множеством несовместимых видов.
  • Невозможность редактирования без предварительного преобразования.
  • Определённые сложности с просмотром файлов на бытовых устройствах и компьютерах без предварительного преобразования.
  • Требуется время на преобразование в форматы для интернета или печати.
  • Больший объём файлов, чем при сохранении в JPEG.
    • На карте памяти умещается меньше кадров.
    • Большинство фотоаппаратов, имеющих возможность записи в Raw, при серийной съёмке в JPEG может снять до нескольких десятков кадров подряд или даже снимать непрерывно до заполнения карты памяти. Количество файлов зависит от буфера памяти и, как правило, составляет порядка 20-30 кадров. Максимальная длина серии в RAW намного меньше: от шести штук для Nikon D5200 до десяти-двадцати кадров для топовых фотоаппаратов.
  • Избыточность. Нередко Raw-файл содержит в себе ещё и достаточно большого размера jpeg-изображение для предпросмотра, что увеличивает размер файла.

Программная поддержка

Хотя формат и имеет одно название, у каждого из ведущих производителей цифровой фототехники своя спецификация формата Raw, что позволяет производителям оптимизировать свои технологии. К фотоаппаратам производители обычно прилагают собственные программы, обрабатывающие Raw-файлы только их продуктов.

Независимые создатели программного обеспечения стараются обеспечить поддержку форматов всех производителей.

Raw-конвертеры

Raw-конвертер — это программное обеспечение, позволяющее создавать из необработанных данных с матрицы конечные графические файлы. Как и хороший объектив, Raw-конвертер — важная составляющая цифрового зеркального фотоаппарата. Качество получаемых из Raw-файлов фотографий зависит от конвертера: различия обнаруживаются как при обработке снимков в автоматическом режиме, так и при ручной настройке.

Свободно распространяемые:

Проприетарные:

Поставляемые производителями фотоаппаратов (как правило, входят в комплект поставки):

См. также

Примечания
  1. Это не касается случаев сильной передержки, так как из-за особенностей полупроводниковых фотоматриц информация в «пробитых» светах отсутствует независимо от формата. Незначительный выигрыш может быть получен лишь при небольших передержках за счёт большой разрядности АЦП

Источники
  1. Формат RAW: что это такое. Журнал «Prophotos» (30 ноября 2007). Дата обращения: 10 июля 2017.
  2. Сергей Асмаков. JPEG, TIFF и RAW: в чём разница?. «Компьютер Пресс» (ноябрь 2004). Дата обращения: 10 июля 2017.
  3. Афанасенков М. А. RAW, JPEG, TIFF и потеря данных. Мифы и реальность. «Photoforum». Дата обращения: 9 июля 2017.
  4. Цифровой фотоаппарат, 2005, с. 25.
  5. Foto&video, 2007, с. 74.
  6. JPEG ИЛИ RAW В ЧЁМ ЛУЧШЕ СНИМАТЬ? (недоступная ссылка). Авторский проект Владимира Соболева (26 ноября 2011). Дата обращения: 10 июля 2017. Архивировано 14 июля 2017 года.
  7. Gisle Hannemyr. Exposing for the Highlights (англ.) (недоступная ссылка). Adapting the Zone System to Digital Photography. DPanswers. Дата обращения: 29 января 2016. Архивировано 21 февраля 2016 года.
  8. Reuters ввело международный запрет на фотографии RAW (недоступная ссылка). Business Online (19 ноября 2015). Дата обращения: 10 июля 2017. Архивировано 3 апреля 2018 года.
  9. Евгений Золотов. RAW в отставку! Почему Reuters отказалось от «цифрового негатива»?. Компьютерра (23 ноября 2015). Дата обращения: 10 июля 2017.
  10. ARRIRAW Frequently Asked Questions (англ.). Arri Group. Дата обращения: 29 июля 2017.
  11. Недокументированные режимы фотокамер Casio. (англ.)
  12. Включение поддержки Raw в некоторых фотоаппаратах Canon серии PowerShot. (англ.)
  13. Спецификация DNG-формата
  14. Страничка программы Архивная копия от 20 февраля 2012 на Wayback Machine dcraw  (рус.)
  15. Страница Adobe Camera Raw
  16. Adobe получил Pixmantec. Официальная информация Архивировано 11 февраля 2009 года. (англ.)

Литература

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.