Ken Rockwell กล่าวว่าผู้ผลิตกล้องพิจารณาเซ็นเซอร์ R / G / B แต่ละตัวเมื่อพูดถึงพิกเซล ภาพด้านล่างจะเป็นกล้องขนาด 6x6 พิกเซลไม่ใช่ 3x3 อย่างที่คุณคิด
หากเป็นจริงไฟล์ RAW จะมีข้อมูลสีเดียวต่อพิกเซล (ไม่ว่าจะเป็น R, G หรือ B) เป็นเลข 10, 12 หรือ 14 บิต
ความสับสนของฉันมาเมื่อฉันอ่านในบางสถานที่เช่น:
ซึ่งจะเห็นได้ชัดว่าผิดถ้าเคนอ้างว่าถูกต้อง
ดังนั้นความจริงคืออะไร
คำตอบ:
ไฟล์ Raw ไม่ได้เก็บสีใด ๆต่อพิกเซล พวกเขาเก็บค่าความสว่างเดียวต่อพิกเซล
เป็นความจริงที่ว่าเมื่อมีหน้ากาก Bayer ทับแต่ละพิกเซลแสงจะถูกกรองด้วยฟิลเตอร์สีแดงสีเขียวหรือสีน้ำเงินทั้งพิกเซลเช่นกัน แต่ไม่มีการตัดอย่างแรงที่มีเพียงแสงสีเขียวผ่านไปยังพิกเซลกรองสีเขียวหรือแสงสีแดงเท่านั้นที่ผ่านเข้าสู่พิกเซลที่กรองสีแดง มีการทับซ้อนกันมากมาย แสงสีแดงจำนวนมากและแสงสีน้ำเงินบางส่วนผ่านตัวกรองสีเขียว แสงสีเขียวจำนวนมากและแสงสีน้ำเงินแม้แต่นิดเดียวทำให้ผ่านตัวกรองสีแดงและแสงสีแดงและสีเขียวบางส่วนจะถูกบันทึกโดยพิกเซลที่ถูกกรองด้วยสีน้ำเงิน
เนื่องจากไฟล์ raw เป็นชุดของค่าความส่องสว่างเดียวสำหรับแต่ละพิกเซลบนเซ็นเซอร์จึงไม่มีข้อมูลสีต่อพิกเซลที่แท้จริงให้กับไฟล์ raw สีได้มาจากการเปรียบเทียบพิกเซลที่อยู่ติดกันซึ่งถูกกรองสำหรับหนึ่งในสามสีกับหน้ากากไบเออร์ แต่ก็เหมือนกับการวางฟิลเตอร์สีแดงไว้ด้านหน้าเลนส์เมื่อถ่ายภาพฟิล์มขาวดำไม่ได้ส่งผลให้เกิดภาพถ่ายสีแดงขาวดำ (หรือภาพขาวดำที่มีเพียงวัตถุสีแดงมีความสว่างใด ๆ เลย) หน้ากากไบเออร์ที่อยู่ด้านหน้าของพิกเซลแบบโมโนโครมไม่ได้สร้างสีสันเช่นกัน สิ่งนี้คือการเปลี่ยนค่าโทนสี (ความสว่างหรือความเข้มของความสว่างของสีเฉพาะที่บันทึก) ของสีต่าง ๆ ด้วยจำนวนที่แตกต่างกัน เมื่อค่าโทนสี (ความเข้มสีเทา) ของพิกเซลที่อยู่ติดกันที่กรองด้วยสีที่แตกต่างกันสามสีที่ใช้ในหน้ากากไบเออร์ถูกเปรียบเทียบแล้วสีอาจถูกแก้ไขจากข้อมูลนั้น นี้เป็นกระบวนการที่เราเรียกว่าdemosaicing
มีการคำนวณทางคณิตศาสตร์มากมายเพื่อกำหนดค่า R, G และ B สำหรับแต่ละพิกเซล มีโมเดลมากมายสำหรับการแก้ไขนี้ เท่าไหร่อคติจะได้รับการสีแดง, สีเขียว, สีฟ้าและในกระบวนการ demosaicing คือสิ่งที่กำหนดความสมดุล / สีขาว การแก้ไขแกมมาและสร้างเพิ่มเติมใด ๆ ของเส้นโค้งการตอบสนองต่อแสงเป็นสิ่งที่กำหนดความคมชัด แต่ในที่สุดค่า R, G และ B จะถูกกำหนดให้กับทุกพิกเซล ในตัวอย่าง 6x6 พิกเซลของคุณในคำถามผลลัพธ์ของ demosaicing จะเป็นภาพขนาด 36 พิกเซลโดยมี 36 พิกเซลซึ่งแต่ละภาพมีค่าสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงิน
การแปลเล็กน้อยจะหายไปในการแปล ปรากฎว่าในแง่ของจำนวนของการสลับเส้นสีดำและสีขาวต่อนิ้วหรือมม. ที่สามารถแก้ไขได้โดยเซ็นเซอร์ที่มีหน้ากาก RGGB ไบเออร์และทำดี demosaicing ขีด จำกัด ความละเอียดแน่นอนของเซ็นเซอร์ไบเออร์เป็นเรื่องเกี่ยวกับ 1/2 เมื่อเปรียบเทียบกับเซ็นเซอร์แบบโมโนโครมที่ไม่มีหน้ากากแบบไบเออร์และไม่ต้องการ demosaicing (แต่สามารถเห็นได้ในขาวดำเท่านั้น)
แม้ว่ากล้องของคุณจะถูกตั้งค่าให้บันทึกไฟล์ดิบภาพที่คุณเห็นที่ด้านหลังของหน้าจอ LCD ของกล้องหลังจากที่คุณถ่ายภาพนั้นไม่ใช่ข้อมูลดิบที่ยังไม่ได้ประมวลผล มันเป็นภาพตัวอย่างที่สร้างขึ้นโดยกล้องโดยใช้การตั้งค่ากล้องในข้อมูลดิบที่ส่งผลให้ภาพตัวอย่าง jpeg ที่คุณดูบน LCD ภาพตัวอย่างนี้ผนวกเข้ากับไฟล์ข้อมูลดิบพร้อมกับข้อมูลจากเซ็นเซอร์และข้อมูล EXIF ที่มีการตั้งค่าในกล้องในขณะที่ถ่ายภาพ
การตั้งค่าการพัฒนากล้องในสิ่งต่าง ๆ เช่นสมดุลสีขาวความคมชัดเงาไฮไลท์ ฯลฯ ไม่ส่งผลกระทบต่อข้อมูลจริงจากเซ็นเซอร์ที่บันทึกในไฟล์ raw แต่การตั้งค่าเหล่านี้ทั้งหมดจะแสดงอยู่ในส่วนอื่นของไฟล์ raw
เมื่อคุณเปิดไฟล์ "raw" ในคอมพิวเตอร์ของคุณคุณจะเห็นสิ่งต่าง ๆ สองอย่าง:
ภาพตัวอย่าง jpeg ที่สร้างโดยกล้องในเวลาที่คุณถ่ายภาพ กล้องใช้การตั้งค่าที่มีผลบังคับใช้เมื่อคุณถ่ายภาพและผนวกเข้ากับข้อมูลดิบในไฟล์. cr2 หากคุณกำลังดูภาพที่ด้านหลังของกล้องมันเป็นภาพตัวอย่าง jpeg ที่คุณเห็น
การแปลงข้อมูลดิบโดยแอปพลิเคชันที่คุณใช้เปิดไฟล์ "ดิบ" เมื่อคุณเปิดไฟล์ 'raw' แบบ 12 บิตหรือ 14 บิตในแอปพลิเคชั่นภาพถ่ายของคุณบนคอมพิวเตอร์สิ่งที่คุณเห็นบนหน้าจอคือการเรนเดอร์แบบ 8 บิตของไฟล์ raw แบบ demosaiced ที่เหมือนกับ jpeg ไม่ใช่ ไฟล์ 14 บิตแบบ monochromatic ที่ถูกกรองจริง เมื่อคุณเปลี่ยนการตั้งค่าและแถบเลื่อนข้อมูล 'ดิบ' จะถูกแมปใหม่และแสดงผลอีกครั้งใน 8 บิตต่อช่องสี
สิ่งที่คุณเห็นจะขึ้นอยู่กับการตั้งค่าที่คุณเลือกสำหรับแอปพลิเคชันที่คุณเปิดไฟล์ raw
หากคุณกำลังบันทึกรูปภาพของคุณในรูปแบบ raw เมื่อคุณถ่ายภาพเมื่อคุณทำการประมวลผลโพสต์คุณจะมีข้อมูลที่เหมือนกันในการทำงานไม่ว่าจะเลือกการตั้งค่าการพัฒนาในกล้องเมื่อคุณถ่ายภาพ บางแอปพลิเคชั่นอาจเปิดไฟล์โดยใช้ตัวอย่าง jpeg หรือโดยใช้การตั้งค่าในกล้องที่ใช้งานในเวลาที่ภาพถูกถ่ายไปยังข้อมูลดิบ แต่คุณสามารถเปลี่ยนการตั้งค่าเหล่านั้นได้โดยไม่เสียข้อมูลใด ๆ คุณต้องการโพสต์
Digital Photo Professionalของ Canon จะเปิดไฟล์. cr2 ในรูปแบบภาพเดียวกับที่เลือกในกล้องเมื่อถ่ายภาพ สิ่งที่คุณต้องทำอะไรเพื่อเปลี่ยนแปลงก็คือการใช้เมนูแบบเลื่อนลงและเลือกอีกสไตล์ภาพ คุณยังสามารถสร้าง "สูตรอาหาร" สำหรับหนึ่งภาพจากนั้นแบทช์จะนำไปใช้กับภาพทั้งหมดก่อนที่จะเริ่มทำงานกับพวกเขา ซอฟต์แวร์ประมวลผลแบบดิบของผู้ผลิตรายอื่นนั้นคล้ายคลึงกันและมักจะมีตัวเลือกให้แอปพลิเคชันเปิดภาพโดยใช้การตั้งค่าการพัฒนากล้อง
ด้วยแอปพลิเคชั่นการประมวลผลแบบดิบของบุคคลที่สามเช่นLightroomของAdobeหรือCamera Raw , รูรับแสงหรือภาพถ่ายของ Apple , Capture One ProของPhaseOne , OpticsProของ DxO Lab ฯลฯ การรับภาพที่จะแสดงตามการตั้งค่าในกล้อง ตัวอย่างเช่นผลิตภัณฑ์ของ Adobe ไม่สนใจส่วนหมายเหตุผู้ผลิตทั้งหมดของข้อมูล EXIF ของไฟล์ดิบที่ผู้ผลิตหลายรายรวมข้อมูลอย่างน้อยบางส่วนเกี่ยวกับในการตั้งค่ากล้อง
¹สีที่แท้จริงของหน้ากากไบเออร์ที่หน้าเซ็นเซอร์ของกล้องดิจิตอลสีส่วนใหญ่คือ: สีฟ้า - สีฟ้ารุ่นสีม่วงเล็กน้อยอยู่ที่ 450 นาโนเมตร, สีเขียว - สีเขียวรุ่นที่มีสีฟ้าเล็กน้อยอยู่ที่ประมาณ 540 นาโนเมตรและสีแดง - สีเหลืองรุ่นสีส้มเล็กน้อย สิ่งที่เราเรียกว่า "สีแดง" คือสีที่เรารับรู้เกี่ยวกับแสงที่ความยาวคลื่น 640 นาโนเมตร ฟิลเตอร์ "สีแดง" ในอาร์เรย์ของไบเออร์ส่วนใหญ่ให้แสงผ่านที่ใดก็ได้ที่สุดประมาณ 590-600 นาโนเมตร การทับซ้อนระหว่างกรวย "สีเขียว" และ "สีแดง" ในเรตินาของมนุษย์นั้นยิ่งใกล้กว่านั้นโดยมี "สีแดง" อยู่ที่ประมาณ 565 นาโนเมตรซึ่งเป็นสิ่งที่เรามองว่าเป็นสีเหลืองสีเขียว
มันเป็นความจริงทั้งหมด แต่การตีความสามารถยืดออกได้
ลวดลายสีดิบเฉพาะนั้นเรียกว่าลวดลายไบเออร์
ใช่ดิบคือหนึ่งสีต่อพิกเซลและหนึ่งพิกเซลคือ (โดยทั่วไป) 12 บิต ดังนั้นจึงมีพิกเซลดิบสามสีบางสีเป็นสีน้ำเงินบางสีเป็นสีแดงและ 2x นั้นนับเป็นสีเขียว
จากนั้นต่อมาซอฟต์แวร์ประมวลผลแบบดิบ (เพื่อสร้าง RGB JPG อาจอยู่ในกล้องทันทีหรืออาจเป็นภายนอกในภายหลัง) แปลงข้อมูลดิบให้เป็นภาพ RGB เพื่อให้เราสามารถใช้งานได้ นี่คือการแก้ไขพิกเซลที่อยู่ติดกันของสองสีจะรวมกันเป็นพิกเซล RGB แต่ละสี แต่ทั้งหมดจะกลายเป็นพิกเซล RGB ณ จุดนั้นมันเป็นพิกเซล RGB 36 บิต แต่ความละเอียดเชิงพื้นที่จะลดลงเล็กน้อยโดยมีการแบ่งปันข้อมูลพิกเซลต่างๆกับเพื่อนบ้าน เราอาจลงท้ายด้วย (ตัวอย่าง) 6,000 พิกเซลพิกเซลของความกว้างของเซ็นเซอร์ แต่มันมาจากเซ็นเซอร์สีฟ้า 2000 และสีแดง 2000 เป็นต้น (และข้อมูลยังถูกแชร์ในแนวตั้งมันมาจากพิกเซลมากกว่าสาม) สิ่งนี้เรียกว่า demosaicing ... ซึ่งสามารถพบได้ทั่วไป
เคนพูดถูกที่คุณอ้าง - ประเภทของ มันถูกต้องที่กล้องดิจิตอลทุกวันนี้ (ยกเว้นของที่มีเซ็นเซอร์ Foveon ของ Sigma) ทำงานโดยใช้ไบเออร์เมทริกซ์และความละเอียดของเซ็นเซอร์ถูกยกมาเป็นขนาดของเมทริกซ์ ภาพตัวอย่างของคุณแสดงถึงเซ็นเซอร์ "36 พิกเซล" แต่มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะรับรู้ว่ากล้องเปิดนี้เป็นภาพสีเต็มรูปแบบของขนาดที่ระบุไว้เต็มรูปแบบพิกเซลที่เกิดขึ้นจริงและที่นี้ไม่ได้เลวร้ายอย่างที่เคนจะทำให้มันออกมาเป็น
มีหลายสิ่งที่เขาพูดในบทความนั้นผิดโดยเริ่มจาก:
ตั้งแต่ปี 2549 อัลกอริธึมที่ชาญฉลาดเหล่านี้อนุญาตให้เริ่มต้นด้วยข้อมูลหนึ่งในสามและทำให้มันดูดีพอ ๆ กับการอ้างสิทธิ์พิกเซลครึ่งหนึ่ง
นี่เป็นเรื่องไร้สาระในปี 2549 และไร้สาระในทุกวันนี้ กระบวนการทำงานบนสมมติฐานง่าย ๆ มีการวางเค้าโครงเพิ่มเติมที่นี่แต่สิ่งพื้นฐานคือคุณสามารถทำนายได้ว่าข้อมูล "หายไป" ใดควรดูที่พิกเซลเพื่อนบ้านที่มีสีต่างกัน นี่เป็นข้อสันนิษฐานที่ดีเกือบตลอดเวลาและผิดครั้งมาก ในกรณีที่มีการเปลี่ยนแปลงรายละเอียดไม่มากระหว่างสีผลที่ออกมาก็ดีพอ ๆ กับว่าแต่ละ sensel บันทึกสีเต็ม ในกรณีที่สมมติฐานไม่ถูกต้องมันแย่กว่ามาก ในโลกแห่งความเป็นจริงอดีตเป็นเรื่องธรรมดามากและทำงานได้ดีกว่า "ครึ่ง" - แต่สิ่งสำคัญคือมันขึ้นอยู่กับบริบท
RAW ไม่มีข้อได้เปรียบที่นี่ยกเว้นการเสี่ยงดวงหนึ่งครั้ง การแก้ไขไบเออร์เกิดขึ้นในซอฟต์แวร์ที่เปิดข้อมูลดิบ ความก้าวหน้าในอนาคตของอัลกอริธึมการแก้ไขไบเออร์อาจรวมอยู่ในซอฟต์แวร์ดิบในอนาคตหากว่าผู้ผลิตกล้องของคุณยังคงให้การสนับสนุนกล้องเมื่อวานนี้ในซอฟต์แวร์ของวันพรุ่งนี้ อย่างที่เป็นไปได้ผู้ผลิตกล้องของคุณอาจไม่สนับสนุนกล้องตัวเก่าของคุณในซอฟต์แวร์ดิบของวันพรุ่งนี้อีกต่อไป!
เขามีสิทธิในการถ่ายภาพที่ RAW ไม่เปลี่ยนแปลงพื้นฐาน แต่ความคิดที่ว่าไฟล์เก่าจะหยุดทำงานเป็นพื้นไร้สาระ เนื่องจากกล้องเก่าใช้หลักการพื้นฐานเดียวกันและรูปแบบไฟล์ที่คล้ายคลึงกันโดยพื้นฐานจึงไม่คุ้มค่าที่จะนำการสนับสนุนสำหรับกล้องรุ่นเก่าไปเรื่อย ๆ และผู้ค้าก็มีแรงจูงใจมากมายที่จะทำเช่นนั้น - แม้ว่ามันจะเกิดขึ้นก็ตาม ถอดรหัสเปิดแหล่งที่มา
และแน่นอนว่าการเก็บไฟล์ RAW ให้ประโยชน์อื่น ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการถอนล้างข้อมูล
แต่ก็โง่ที่จะบอกว่าความเป็นไปได้ของการปรับปรุงในอนาคตเป็นข้อได้เปรียบเพียงอย่างเดียว ดังที่ฉันได้กล่าวไว้มีข้อสมมติฐานที่แตกต่างกันซึ่งสามารถทำกับเนื้อหาของภาพของคุณและอัลกอริทึมที่แตกต่างกัน (หรือปรับแต่งอัลกอริทึมเหล่านั้น) จะเหมาะกับสถานการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงที่แตกต่างกัน คุณอาจจะสามารถจัดการกับสิ่งนั้นได้ (แม้ว่าฉันควรจะเพิ่มว่านี้อยู่ในระดับที่ยุ่งเหยิงมาก - มีสถานการณ์ที่ไม่ค่อยมองที่มีค่านี้อย่างใกล้ชิด)
นอกจากนี้ยังมีปัจจัยที่เคนอาจขอแก้ตัวเนื่องจากบทความมีอายุสิบปี ในปี 2549 กล้องส่วนใหญ่อยู่ในช่วง 5-8 ล้านพิกเซลโดยมีกล้อง DSLR ระดับไฮเอนด์ยืดได้ถึง 12 ตอนนี้กล้อง DSLR ระดับต่ำ / ระดับกลางทั่วไปและกล้องมิเรอร์เลสให้ 16 และ 24 ล้านพิกเซลและเพิ่มขึ้นจากที่นั่น ณ จุดนี้การพูดเล่นเกี่ยวกับรายละเอียดของสีที่ระดับพิกเซลแอบมองนั้นเป็นเรื่องจริงเพราะในโลกแห่งความเป็นจริงมันหายากมากที่แสงเลนส์ความมั่นคงและทุกอย่างอื่นเข้ากันดีว่านี่เป็นปัจจัยที่ จำกัด
โดยทั่วไปเว็บไซต์ Ken Rockwell จำนวนมากเป็นเช่นนี้ (ดูคำตอบนี้เพื่อเพิ่มเติม ) นี่เป็นเรื่องที่โชคร้ายจริง ๆ แล้วเขามีสิ่งที่น่าสนใจมากมายที่จะพูดและคำแนะนำที่ดี แต่มีเรื่องไร้สาระมากมายเช่นกันและแทนที่จะยอมรับหรือปรับปรุงเขาก็มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ลงแล้วอ้างว่าเว็บไซต์ทั้งหมดเป็นถ้อยคำ
โอ้และโบนัสที่สนุกจริง ๆ : หน้าจอ LCD ด้านหลังกล้องและ EVF ยังใช้พิกเซลย่อยสามสีเพื่อแสดงหนึ่งพิกเซลดิจิตอลและหน้าจอเหล่านี้มักจะทำการตลาดโดยนับจำนวนพิกเซลย่อย - อย่างมีประสิทธิภาพ 3 ×สิ่งที่คุณคาดหวัง จากวิธีการระบุความละเอียดหน้าจอคอมพิวเตอร์