จากมุมมองทางเทคนิค RAW คืออะไรและแตกต่างจาก JPG หรือภาพบิตแมปอย่างไร ฉันไม่ได้ถามถึงข้อดี / ข้อเสียเมื่อเทียบกับรูปแบบอื่น แต่สิ่งที่ถือเป็นรูปแบบ RAW ข้อมูลเก็บไว้อย่างไรมันแตกต่างจาก JPG อย่างไร (นอกเหนือจากการบีบอัดข้อมูล) และแตกต่างจากบิตแมปอย่างไร
คำตอบ:
RAW เป็นข้อมูลที่ถูกสกัดจากกล้องไปที่ขั้นตอนก่อนหน้าของการประมวลผล
วิธีนี้ช่วยให้การประมวลผลเพิ่มเติมสามารถทำได้ในภายหลังบนคอมพิวเตอร์ตามประสงค์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันหลีกเลี่ยงขั้นตอนการประมวลผลแบบสูญเสียของdemosaicing , การลดความคมชัด / สัญญาณรบกวนและการบีบอัด JPEG ที่ถูกนำไปใช้อย่างถาวรกับไฟล์รูปภาพผลลัพธ์ก่อนที่จะออกจากกล้อง
เมื่อคุณถ่ายภาพ:
นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณถ่ายภาพและในขั้นตอนการประมวลผลภาพ RAW และ JPEG จะถูกแยกออก
ตัวกรองไบเออร์
ชัตเตอร์เปิดและแสงเข้าสู่กล้อง แสงจะถูกกรองผ่านฟิลเตอร์สีไบเออร์ดังนั้นแต่ละพิกเซลบนเซ็นเซอร์จะได้รับเพียงแสงสีแดงสีเขียวหรือสีน้ำเงินเท่านั้น นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพราะไม่มีเซ็นเซอร์คือขาวดำ
เซนเซอร์
แสงกระทบกับเซ็นเซอร์ (มักผ่านไมโครไฟน์ขนาดเล็กซึ่งช่วยรวบรวมแสงมากขึ้นในส่วนที่ละเอียดอ่อนของพิกเซล) จากนั้นจะถูกแปลงเป็นแรงกระตุ้นอะนาล็อกนับล้านแต่ละอันสอดคล้องกับพิกเซล
แปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล
แรงกระตุ้นแบบอะนาล็อกจะถูกขยายให้อยู่ในระดับที่ถูกต้องตามความไว (คะแนน ISO) ที่เลือกจากนั้นจะถูกแปลงเป็นค่าดิจิตอลโดยใช้อะนาล็อกเป็นตัวแปลงดิจิตอลที่ระดับความลึกเล็กน้อย หลังจากระยะนี้คุณมีค่าดิจิตอลนับล้าน (โดยทั่วไปคือ 12 หรือ 14 บิต) ในสตรีม
โปรดทราบว่าวิธีการแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอลนั้นแตกต่างกันมากในเซ็นเซอร์ CMOS และ CCD ตัวอย่างเช่นเซ็นเซอร์ CMOS ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ในแต่ละพิกเซลเพื่อช่วยในเรื่องนี้ แต่พอจะบอกได้ว่าในตอนท้ายคุณยังคงได้รับค่าดิจิทัลจำนวนมาก
การปรับระดับสีดำ
กล้องจำเป็นต้องกำหนดระดับสีดำให้ถูกต้องเนื่องจากเซ็นเซอร์จะไม่ส่งคืนค่าศูนย์สำหรับพิกเซลที่เป็นสีดำ ตัวอย่างเช่นความร้อนโดยรอบของเซ็นเซอร์อาจทำให้เกิดสัญญาณบางอย่าง การแก้ไขสำหรับเรื่องนี้มักจะทำโดยการอ่านข้อมูลเซ็นเซอร์จากพิกเซลขอบบางซึ่งครอบคลุมอย่างถาวรดังนั้นแสงไม่สามารถเข้าถึงพวกเขา จากนั้นมันจะลบค่าที่เหมาะสมจากผลลัพธ์อื่น มันอาจทำการแก้ไขอื่น ๆ กับข้อมูลดิจิตอล - อาจพยายามลดเสียงรบกวนบางประเภทเช่นเสียงพื้นหลังที่เกิดจากเซ็นเซอร์
บางครั้งค่าดิจิตอลอาจถูกคูณหรือหารเพิ่มเติมเพื่อให้ถึงค่าความไว (ISO) ที่ถูกต้องหากคุณใช้ค่า ISO ที่เซ็นเซอร์ของคุณไม่ทำ
นี่คือที่ดึงข้อมูล RAW
หากคุณถ่ายภาพ RAW ไม่มีขั้นตอนใด ๆด้านล่างที่นี่จะถูกนำไปใช้กับไฟล์ภาพอย่างถาวรเมื่อมันออกมาจากกล้องของคุณทำให้คุณสามารถนำไปใช้งานได้ตามต้องการในซอฟต์แวร์ RAW ของคุณแทน
demosaicing
แต่ละค่าเป็นค่าสีแดงสีเขียวหรือสีน้ำเงินอย่างใดอย่างหนึ่ง อย่างไรก็ตามคุณต้องการให้แต่ละพิกเซลมีสามสี - สีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน - สำหรับภาพสุดท้าย ดังนั้นอัลกอริทึม demosaicing จะต้องเดาอีกสองส่วนสีสำหรับแต่ละพิกเซลและมันขึ้นอยู่กับความรู้ของพิกเซลโดยรอบ มีอัลกอริทึม demosaicing ที่แตกต่างหลากหลายที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันและเป็นกระบวนการสูญเสีย หากสิ่งนี้เกิดขึ้นในกล้องแสดงว่าคุณติดอยู่กับอัลกอริทึมในตัวของกล้อง
การแปลงพื้นที่สี
สีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินในตัวกรองไบเออร์ไม่จำเป็นต้องมีสีเดียวกับสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินในพื้นที่สี sRGB มาตรฐาน จากนั้นกล้องจะทำการแก้ไขสีเพื่อแปลงสีเป็นพื้นที่สีที่ต้องการซึ่งโดยปกติจะเป็น sRGB
สมดุลสีขาว
การปรับสมดุลแสงขาวจะใช้เพื่อแก้ไขอุณหภูมิสีที่แตกต่างกันของแหล่งกำเนิดแสงในขณะที่ถ่ายภาพ
การแก้ไขแกมม่า
การแก้ไขแกมม่าจะถูกนำไปใช้ซึ่งแปลงจากค่าเชิงเส้นเป็นค่าที่แก้ไขแกมม่าตามที่ต้องการโดยไฟล์ภาพดิจิทัล การแก้ไขนี้ไม่ได้เป็นการแก้ไขแกมม่าตรง มีการใช้เส้นโค้งคอนทราสต์เพื่อให้แน่ใจว่าไฮไลต์และสีดำโค้งออกมาได้อย่างสวยงามทำให้มีลักษณะเหมือนฟิล์มที่ดี
ความคมชัดและการลดเสียงรบกวน
มีการใช้จำนวนความคมชัดและการลดจุดรบกวนที่เหมาะสมเพื่อปรับปรุงภาพและพยายามลดสัญญาณรบกวนที่น่ารำคาญ มีขั้นตอนวิธีการลดเสียงแหลมและลดเสียงรบกวนที่แตกต่างกันและนี่คือขั้นตอนการสูญเสีย หากสิ่งนี้ทำในกล้องคุณจะติดอยู่กับสิ่งที่คมชัดและการลดจุดรบกวนที่กล้องใช้
การบีบอัด JPEG
ข้อมูลภาพที่ได้จะถูกบีบอัดเป็น JPEG เห็นได้ชัดว่านี่คือขั้นตอนการสูญเสีย
นี่คือที่ที่จะสร้างไฟล์ JPEG
เพิ่มเติมเกี่ยวกับรูปแบบ RAW
ในการสร้างไฟล์ RAW ข้อมูลดิบจากขั้นตอนที่ 1 ถึง 4 ด้านบนจะถูกรวมไว้ในรูปแบบไฟล์ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นรูปแบบไฟล์เฉพาะของผู้ผลิตโดยยึดตามรูปแบบ TIFF บางครั้งข้อมูลถูกบีบอัดโดยใช้อัลกอริธึมการบีบอัดแบบไม่สูญเสียข้อมูลแบบง่ายและบางครั้งข้อมูลบางส่วนก็ถูกเข้ารหัสด้วยเช่นกัน
ภายในไฟล์ RAW กล้องจะฝังข้อมูลเมตาทั้งหมดจำนวนมากพร้อมข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการทำขั้นตอนการประมวลผลพิเศษภายหลังตามการตั้งค่าของกล้อง ซึ่งรวมถึงข้อมูลเช่นการเลือกการตั้งค่าสมดุลสีขาวการปรับความคมชัดและความคมชัดในกล้อง ซอฟต์แวร์ RAW สามารถเลือกทำตามคำแนะนำนี้หรือเพิกเฉย
กล้องยังฝังไฟล์ JPEG ลงในไฟล์ RAW ซึ่งสามารถใช้เมื่อเล่นภาพในโหมด "เล่น" ในกล้อง JPEG แบบฝังนี้จะเพิ่มขนาดไฟล์ RAW เพียงเล็กน้อย แต่หมายความว่ากล้องไม่จำเป็นต้องใช้การประมวลผลทุกครั้งที่ดูภาพในโหมดเล่น ซอฟต์แวร์ประมวลผล RAW บนคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะละเว้น JPEG ที่ฝังตัว แต่ซอฟต์แวร์บางตัวอาจใช้สำหรับโหมดแสดงตัวอย่างอย่างรวดเร็วหรือสร้างภาพขนาดย่อที่รวดเร็ว โดยทั่วไปแล้วจะเป็น JPEG คุณภาพต่ำพอสมควรสำหรับการดูตัวอย่างเท่านั้น
ไฟล์ดิบไม่ใช่ภาพที่แท้จริงเช่นนี้ แต่ข้อมูลตรงเซ็นเซอร์ของกล้อง ฉันคิดว่ามันจะหยุดสถานะของกล้องทันทีหลังจากที่การรับแสงเสร็จสิ้นและรวมมันเข้ากับไฟล์ซึ่งปกติแล้วจะมีการบีบอัดแบบไม่มีการสูญเสียบางอย่าง บทความวิกิพีเดียให้รายละเอียดจำนวนพอสมควรเกี่ยวกับประเภทของสิ่งที่บันทึกไว้ แต่เป็นแนวทางที่ฉันพูด:
โปรดทราบว่าไม่มีรูปแบบ Raw เดียวและผู้ผลิตกล้องทั้งหมดมีอิสระในการรวบรวมข้อมูลประเภทนี้ในแบบของพวกเขาเอง Adobe พยายามโปรโมตรูปแบบ DNG (Digital Negative)ซึ่งฉันใช้เป็นการส่วนตัวในรูปแบบ RAW มาตรฐาน กล้องสองสามตัวสามารถส่งออก DNG แต่ส่วนใหญ่จะต้องมีการแปลง ฉันทำสิ่งนี้เมื่อนำเข้าสู่ Lightroom เนื่องจากข้อดีอย่างหนึ่งคือมันสามารถเก็บข้อมูลการแก้ไข Lr ภายในไฟล์และไม่จำเป็นต้องมี xid sidecars ข้อดีอีกประการของ DNG คือทำให้ไฟล์มีขนาดเล็กกว่าไฟล์ Raw ดั้งเดิม
ฉันคิดว่าเนื่องจากเซ็นเซอร์ส่วนใหญ่สร้างขึ้นด้วยการออกแบบตัวกรองไบเออร์ - ประเภทข้อมูลข้อมูลจากเซ็นเซอร์เพียงแค่มีระดับจากแต่ละไซต์ภาพบนเซ็นเซอร์ ตัวอย่างเช่นบิตแมปจะรวมไซต์ RGB เข้าด้วยกันเพื่อสร้างพิกเซลเดียว
ไฟล์ RAW เป็นการถ่ายโอนข้อมูลโดยตรงที่กล้องจับได้
ไฟล์ JPEG ได้รับมาจากข้อมูล RAW นั้นโดยกระบวนการปรับความคมชัดการแก้ไขสีและการบีบอัด
หัวใจของกล้องดิจิตอลเป็นชิปที่ไวต่อแสงที่รู้จักกันในชื่อเซ็นเซอร์
ไฟล์ RAW เป็นสำเนาข้อมูลโดยตรงจากชิปนี้เมื่อถ่ายภาพ ดังนั้นไฟล์ภาพจึงไม่สามารถจำแนกได้ว่าเป็นรูปภาพเพราะ:
ในทางกลับกันไฟล์ JPEG นั้นเป็นทั้งรูปแบบไฟล์มาตรฐานและมีการปรับแต่งภาพเพื่อให้ดูดีขึ้น การปรับแต่งเหล่านี้รวมถึงการแก้ไขสมดุลสีขาวและการลับคม นอกจากนี้ JPEG มักจะมีการบีบอัดแอป ดังนั้นกระบวนการสร้าง JPEG จะทิ้งข้อมูลที่มีอยู่เดิมบนเซ็นเซอร์และจะถูกเก็บไว้ในไฟล์ RAW
ทั้งไฟล์ RAW และ JPEG เป็นบิตแมป (ทั้งคู่แสดงถึงแต่ละพิกเซล)
กล้องหลายตัวสามารถสร้างทั้งไฟล์ JPEG และไฟล์ RAW สำหรับแต่ละภาพ
JPEG จะดีกว่าถ้า
RAW จะดีกว่าถ้า
ฉันข้ามรายละเอียดบางอย่างที่นี่ (ดูความคิดเห็น) เพื่อให้ข้อมูลพื้นฐานชัดเจน
tone curveกับข้อมูลภาพดิบที่พวกเขาทำ แต่ละช่องจะถูกประมวลผลโดยใช้เส้นโค้งของโทนซึ่งได้อย่างมีประสิทธิภาพ "เพิ่ม" สมดุลสีขาวและความคมชัดที่เหมาะสม ในความเป็นจริงอย่างไรก็ตามยังไม่มีการประมวลผลที่แท้จริงเส้นโค้งโทนสีจะลดทอนสัญญาณภาพเมื่อมันถูกเรนเดอร์ไปที่หน้าจอ หากนำเส้นโค้งโทนสีเชิงเส้นไปใช้กับแต่ละช่องสัญญาณรัฐดิบดั้งเดิมยังคงสามารถดูได้ (แม้ว่าภาพจะดูค่อนข้างจืดชืด)
ผมคิดว่าคำถามนี้ดีขึ้นสามารถตอบโดยวิกิพีเดียสำหรับด้านเทคนิคมากที่สุด: http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format
โดยทั่วไป RAW เป็นเอาต์พุตที่แน่นอนของเซ็นเซอร์ สามารถบีบอัดได้หรือไม่ แต่ความแตกต่างหลักระหว่าง JPEG และ RAW คือ RAW เป็นรูปแบบที่ลดการสูญเสีย JPEG มีความลึก 8 บิตต่อพิกเซลในขณะที่ RAW สามารถมีบิตได้มากเท่าที่เซ็นเซอร์มี ดังนั้นในการรับจาก RAW ถึง JPEG คุณต้องสูญเสียข้อมูลจำนวนมากที่จะได้รับจากสมมติว่า 12 บิตต่อพิกเซลถึง 8 บิตต่อพิกเซล
รูปแบบ RAW เป็นสิ่งที่กล้องใช้ หลังจากนั้นเมื่อคุณประมวลผลภายหลังคุณจะใช้รูปแบบ TIF เพื่อรักษาข้อมูลให้มากที่สุด TIF ยังเป็นรูปแบบที่ลดการสูญเสียและจะให้ความลึกของบิตเท่ากับ RAW
หากคุณดูภาพที่กล้องของคุณใช้ในตอนแรกคุณจะต้องผิดหวัง หลังจากถ่ายภาพแล้วภาพจะถูกเรียกใช้ผ่านสิ่งที่คุณคิดว่าเป็นการปรับแต่งภาพภายในกล้องเพื่อเพิ่มสีสันความคมชัดความคมชัด ฯลฯ
เมื่อคุณถ่ายภาพด้วย RAW คุณจะได้ภาพที่เหมือนกันกับ JPG แต่คุณจะได้รับข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการ "เลิกทำ" สิ่งที่อยู่ในกล้องหลังการประมวลผลเพื่อให้คุณสามารถทำมันด้วยตัวคุณเองได้หากคุณต้องการ
เมื่อคุณถ่ายภาพด้วย JPG กล้องจะบันทึกข้อมูลประมวลผลภาพจากนั้นลบข้อมูล "เลิกทำ" เพื่อบันทึกห้องในการ์ดหน่วยความจำของคุณ
ข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติมสามารถดูได้ที่นี่:
http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format
หรือหากคุณต้องการมีคุณสมบัติในระดับ RAW และการประมวลผลกล้องลองดูวิดีโอเหล่านี้จาก Google PhotoTechEDU talk: http://www.youtube.com/watch#!v=7SuDOMhUUMg&feature=PlayList&p=F7C5C8C217CF2EC&C