Неизвестният RAW

В Italic са коментарите на преводача.

Превода на статията се наложи поради поради слабото познаване на формата RAW, както и на ползата от него. Именно от тази страна статията е актуална и днес, т.е. тя е предимно за хората които сега започват , за останалите долу изнесените факти са добре познати. Предварително се извинявам, ако има допуснати грешки в имената на специфични за фотографията процеси.



Давид Мзареулян

________________________________________

Неизвестният RAW
________________________________________

Източник: публикувано със съкращения в списание Upgrade Special (февруари, 2005)
Страница на автора в руския сайт - Тук
Модел — Нина
________________________________________


За притежателите на цифрови фотоапарати от началния и среден клас положението е просто и ясно. Списъка от формати които поддържат бе ограничен, все още е при повечето, до един универсален - JPEG. Форматът JPEG може да бъде с различно качество и резолюция, но всичко е просто и е познат на всички формат, работата с който не е сложна.

Притежателите на полупрофесионални и професионални модели обаче имат малко по-голям избор. Освен JPEG такива камери обикновено поддържат и още два формата – TIFF и RAW. И ако с TIFF всичко е в голяма степен понятно – универсален формат за съхранение на графики без загуба при компресия, поради което се отличава с огромни размери на файловете, то формата RAW често поставя в партер дори и опитни потребители. Размерите на RAW файловете са достатъчно големи (по-малки от тези при TIFF, но в пъти повече отколкото при JPEG), можете да ги преглеждате само в специални програми, не се редактират направо ако не знаете какво да правите, трябва да ги преобразувате в TIFF. Често мъчейки се с непонятния формат начинаещ фотограф превключва своя апарат в режим JPEG, и забравя RAW като страшен сън.

Но ако пренебрегнем началната „недружелюбност”, форматът RAW притежава някой уникални преимущества, значително разширяващи се при умело използване от фотографа. В тази статия ще се постарая да разкажа малко за този интересен формат

Какво е това RAW?

Да започнем с това, че RAW като формат не съществува. Това звучи странно, но е така. „Формат” – това е нещо общоприето и стандартизирано. Така например, формата JPEG е стандартизиран, неговите спецификации са свободно достъпни, и JPEG файл, записан на една програма винаги може да се прочете от друга разбираща JPEG. Структурата на RAW файла е различна от апарат до апарат, а даже и при изделия на един производител има разлики. Работата е там, че RAW файла представлява самите необработени данни с матрицата на фотоапарата. Самата дума “raw” на английски означава „суров”, „необработен”. Данните от матрицата се свиват с архиватор, а в някои апарати и не архивират, към тях се прикрепва заглавие с параметри на снимката – модел на апарата, дата на снимката, експонация, диафрагма и т.н., и всичко това се записва в файл който се нарича RAW. Всяка последваща обработка на данните се върши от програма конвертор.



А тези данни са доста и се нуждаят от съществена обработка. За да я разберем, трябва да си припомним какво представлява матрицата на цифровия фотоапарат. На рисунката е представена структурата на типична матрица от съвременен фотоапарат. Матрицата се състои от светлочувствителни клетки. Всички клетки възприемат светлината по един и същи начин, затова за да може матрицата да различава цветовете, пред всяка клетка е поставен светофилтър. Те биват червен, зелен и син. Човешкото око е най-чувствително към зеления цвят във видимия светлинен спектър (Дължината на вълната за зеления цвят е λ=550nm), затова “зелените” клетки са разположени двукратно по-често от „червените” и „сините”. Тази схема на разположение на свтофилтритесе нарича структура на Байер – по името на изобретателя й, инженер от фирмата Kodak®. Съществуват и други схеми на разположение на светофилтрите, но схемата на Байер е най-разпространена.
Общото число клетки в матрицата е равно на количеството пиксели заявено в спецификациите на апарата. Ако например имате 4 мегапикселов апарат, то неговата матрица съдържа два милиона „зелени” клетки и по един милион „червени” и „сини” клетки. Но дали резултата от този апарат накрая е файл с 4 милиона трицветни RGB-пиксела! Суровата истина е, че това са „нечестни пиксели”. Вътрешния конвертор на апарата събира 4-те милиона пълноцветни (червено-зелено-сини) пиксели от 2-та милиона зелени клетки, 1 милион червени и 1 милион сини. Значи интерполира изходните данни, като при това трябва да не се загуби рязкост и да не се променят истинските цветове.
Затова именно RAW файла е по-малък от TIFF файла. В нашия пример RAW файла се състои от 2+1+1=4 милиона едноцветни пиксели, т.е. за тяхното съхранение ще са нужни от 4 до 8 мегабайта (в зависимост от броя битове за пиксел) без да отчитаме компресията, ако въобще я има. А TIFF файл съдържа също 4 милиона, но вече трицветни пиксели. За тяхното съхранение ще са нужни малко по-малко от 12 мегабайта – по три бита на пиксел.

При преобразуването в JPEG и TIFF с интерполацията се занимава вградения процесор на фотоапарата, а на флаш паметта се записва само преубразувания файл. За около секунда сле хващането на кадъра от матрицата, софтуера на апарата е длъжен да: а) анализира „суровите” данни, б) реши колко ярък трябва да е резултатния кадър, в) трябва да определи цветовата температура на снимката, и г) отчитайки всичко това, да извърши интерполацията на данните от матрицата и да запише данните на флаша. Разбираемо е, че за скоростта се правят много жертви, и ако с типични сюжети - не много контрастни, с нормална осветеност, автоматиката се справя добре, то при по-нестандартни кадри, те може да не предаде правилно кадъра и да развали всичко. Именно за това е предвидена възможност за съхраняване на суровите данни от матрицата – защото след това, на компютъра, в спокойна обстановка, можем да свършим работата си максимално качествено.

RAW данните не са краен продукт на снимането, те само един полуфабрикат, своеобразен негатив, който е необходими правилно да проявим, т.е. да обработим в програмата конвертор.това може да стане в заввисимост от целите стоящи пред фотографа. Ако продължим аналогията, JPEG и TIFF файловете можемда ги сравним със слайдове – те се получават готови, иако при снимането сме допуснали грешка, то резултата почти винаги е опорочен. RAW позволява в достатъчно широки граници да коригираме грешките при снимането.

Фокусът е в това, че в RAW файла се съдържа доста повече информация отколкото в едно готово изображение. JPEG и даже TIFF файловете от апарат имат дълбочина на цвета 8 бита на канал. Тоест всеки канал съдържа максимум 256 градации на яркостта (примерно толкова различава човешкото око). В RAW е записана информацията, която обичайно има 10 или дори 12 бита на точка, което дава 1024-4096 градации на яркостта. Това дава голям запас за всевъзможни изменения на изображението. Ето и основните корекции които можете да направите при обработка на RAW файлове:

Корекция на експозицията

Ако Вие (или автоматиката на апарата Ви) неправилно е оценила осветеността на кадъра, то при обработката на RAW файла лесно можете да поправите това. На корекция се поддава дори недоосветеност с две или три степени , което с 8 битови цветове е невъзможно по принцип. Информацията за възстановяването на кадъра се взима от останалите два или четири бита. Нещо повече, RAW позволява корекция дори и на преекспонирани – бич за цифровата фотография. Обичайно при провалени по този начин снимки , при обичайните формати няма възможност за възстановяване. RAW данните са записани с известени запаси ако преекспонирането не превишава 0,5-1 степени, то при детайлна обработка е възможно възстановяване. Така използването на RAW разширява ефективния диапазон на изображението с две до три степени в посока на по-тъмно и до около степен в светла посока, което дава огромни възможности за експокорекция.

Корекция на цвета (баланс на бялото)

Фотографии, с неправилен баланс на бялото, обикновено трудно се поправят. Това не се отнася за снимки в RAW формат. Когато настройвате баланса на бялото на апарата, това по никакъв начин не влияе на процеса на снимане. Това е само инструкция за програмното обезпечение, как да обработва данните от матрицата, кой канал да усили по-силно, кой канал по-слабо. Ако снимката е направена при светлина от лампа с нажежаема жичка, то за получаване на нормални цветове е достатъчно при конвертиране на RAW файла да укажете корекция баланс на бялото „лампа с нажежаема жичка”, независимо от указания баланс на бялото на апарата. Много конвертиращи програми позволяват определяне на баланса на бялото „по образец”. Необходимо е да намерите в кадъра обекта с неутрално сив цвят, да кликнете по него с мишката и програмата автоматично цветовете така, че обекта действително да стане неутрално сив. При сложни светлинни условия, например при няколко светлинни източника с различни температури, тогава тази възможност е просто спасителна.



Ето пример за такава ситуация. Снимката е направена на фестивала Current Music, провеждащ се на открита сцена. Сцената бе покрита отгоре с яркочервена козирка, а отстрани с жълтооранжеви панели. Всичко това заедно е дало толкова мощно червено оцветяване, че автобаланса на камерата не е смогнал с обработката и в резултата е произвел кадър със силно повдигане на цветовете в червената зона..а щастие, на заден план в кадъра , виси плакат с бяло поле. Едно кликане с мишката по плаката и цветовете на снимката стават нормални. Такива фокуси по-принцип можете да направите и с обикновените файлове, но с техните 8 бита на канал възможностите за корекции са ограничени и при силни повдигане на цветовете възникват изменения. RAW конверторите работят с изходни , 10-12 битови данни, като знаят и точните цветови характеристики на филтрите използвани при матрицата на апарата. Затова и получения резултат от корекцията е несравнимо по-точен.

Дълбочина на цвета и цветови профил

Накрая на обработката на RAW файла може да определите формата на полученото изображение. Конвертора може да генерира както 24битов (по 8 бита на канал) TIFF файл, така и 48-битов (по 16 бита на канал). Разбира се ако изберете 16 бита (16-битови матрици на разумна цена няма) резултат, то той няма да е истински, не сме снимали с такава матрица, но 10-те или 12-те бита които вади матрицата, ще бъдат предадени почти без загуба. Файловете могат да се обработват по нататък в любимия ви графичен редактор. Както и преди, повечето битове дават информационен запас за всевъзможни корекции по кадъра.

Заедно с това конвертора може да произведе файл с различни цветови профили. За професионална работа с цветовете, възможността да получите изображение с цветово пространство различно от sRGB е особено ценна.

Програми конвертори на RAW

Не е странно, че конверторите които идват със софтуерния комплект към фотоапаратане се отличават с изобилие от възможности. Възможно е техните производители да не гледат на RAW като на формат от първа необходимост, като на такъв който е нужен само на професионалистите, които при желание биха използвали професионални приложения за конвертиране. Отчасти те са прави, разбира се. Така или иначе обикновените конвертори имат минимален набор от възможнисти: корекция на експозицията, баланс на бялото и съхраняване на файла с 24 или 48 бита на пиксел. В повечето случаи това е дотатъчно. Но съществуват и професионални конвертори, които добавят освен посочения по горе „джентълменски набор” от функции и доста допълнителни опции.
Да се напише универсален конвертор не е толкова просто. Основниа проблем е, че няма единен стандарт на RAW данните, и всеки производител ги записва както счете за нужно. Универсалния конвертор е длъжен да може да разчита фсички различни фирмати и да знае особеностите на матрицата – цветови характеристики на филтрите, разположение на клетките в матрицата. Програмата трябва да умее да утерполира данните, по възможност без загуба на на рязкост и цвят и да ги записва в различни формати. Не е чудно, че такива конвертори има малко и обикновенно се създават от големи компании, професионално занимаващи се с цифрова обработка на изображения.
Ще разгледаме два от най известните универсални RAW : плъгина на Photoshop - Camera Raw от компанията Adobe (www.adobe.com) и програмата Capture One от компанията Phase One (www.phaseone.com).

Photoshop Camera Raw

Плъгина Photoshop Camera Rawсе появи в предпоследната версия на Adobe Photoshop — Photoshop CS. В момента той може да работи с огромно количество апарати. Ако се окаже, че Photoshop не успява да открие RAW файловете на апарата просто погледнете на www.adobe.com – там често излизат обновления на плъгина. Обновленията излизат достатъчно често и са свободно достъпни за сваляне.



Интерфейса на Photoshop Camera Raw е доволно познат – прозорец за преглеждане на файла и множество регулатори, позволяващи да управлявате процеса на конвертиране. Достъпни са два режима за работен интерфейс - “Basic” и “Advanced”. В режим “Basic” Може да управлявате експозицията и баланса на бялото (включително и по образци), също така и да настройвате контраста и цветовата наситеност. Може да регулирате рязкостта на снимката и да включите управление на цветовия шум.

В режим “Advanced” потребителя получава достъп до специалните възможности на Photoshop Camera Raw, някои от които са уникални дори за подобен род програми.

Най интересната възможност е тази за фина корекция на хроматичната аберация на обектива. Хроматичната аберация се проявява като разноцветни ореоли около предметите, най-често възникващи по края на снимката, особено при използване на широкоъгълен обектив. Обусловена е отчасти от особената конструкция на обектива, а отчасти и от това, че за матрицата за разлика от лентата, не е безразлично под какъв ъгъл пада светлината и по краищата на матрицата където светлината пада не по нормалата, а косо са възможни изменения в цветовете. Photoshop Camera Raw ни позволява да премахнем тези изменения , като софтуера се справя доста чисто с тази задача.
Още една уникална възможност е компенсация на „винтирането”, т.е. на потъмняването по края на кадъра, в следствие недоекспониране, често може да се види при използване на широкоъгълен обектив (при него може да достигне до 50-60%, при останалите до 30-40%).

Накрая в режим “Advanced” става достъпна и опцията за фино коригиране на цвета, настройка на цветовия тон и наситеността и на трите канала на изображението.

Photoshop Camera Raw позволява изходно изображение в 24 или 48 битов цвят в няколко цветови профила по избора на потребителя.
Изображението, получено в резултата на конвертирането, със достатъчно спокоини цветове и не много висок контраст. Разбира се с помощта на настройване на контраста можем да се справим с това, но с настройките по подразбиране на плъгина повече прилича на отпечатък от негатив, отколкото на ярък слайд. Въобще с обичайните снимки Photoshop Camera Raw се справя доста добре, но с ярки и контрастни не особено – там корекциите трябва да се направят ръчно, което пък благодарение на изобилието от настройки позволява

Не е лошо да споменем и два от най-досадните недостатъка на плъгина. Недостатък първи – доволно ниската скорост на работа, особено при по-слаби машини. Каквото и да е изменение на настройките се отразява на екрана след осезаема пауза. Самото конвертиране протича също не особено бързо.
Ако първият недостатък при бързи машини не се усеща толкова, то за съжаление втория е по-сериозен. Това е отсъствието на пакетна обработка. По-точно, със средствата на Photoshop може да настроим автоматично конвертиране, да кажем на всички файлове в каталога, но всички те ще бъдат конвертирани с едни и същи параметри. Не можем да зададем параметри за отделен файл.
Като цяло Photoshop Camera Raw е много развит инструмент, с много възможности, някои от които уникални, но за работа с него е необходима подготовка от страна на потребителя, но не фотографска, а в областта на цифровата обработка на изображения – за да успее да се възползва от всички предлагани настройки на плъгина.

Capture One

Компанията Phase One (www.phaseone.com) се занимава с производство на продукти за професионални средно форматни апарати, обезпечаващи качество на изображенията удовлетворяващо железните изисквания на полиграфията. Типичното количество мегапиксели в полученото изображение е от 16 до 22. Такъв изходен материал изисква обработка на високо ниво. Именно с тази цел е било създадено програмното обезпечение Capture One. Не много след това в Capture One е добавена и поддръжката на RAW форматни огледални цифрови апарати .



В момента Capture One „разбира” RAW форматите на практически всички модели съвременни цифрови огледални апарати, а и на доста неогледални апарати, например Olympus C-8080. Списъка на поддържаните апарати непрестанно се увеличава, за по точна справка посетете www.phaseone.com.

Capture One – програма преди всичко за фотографите, затова и интерфейса и е разработен, така че да отговаря на изискванията им. Прозореца на програмата е разделен на три области: списък с файловете в текущия каталог – с превю и информация за параметрите на снимката (диафрагма, ISO и др.), голямо изображение на избрания кадър и панел с управляващите елементи. Външния вид може да го настройвате според предпочитанията си. Всички действия над изображението веднага се отразяват на екрана (в това число и в списъка с файлове) – можем само да хвалим скоростта на реакция на програмата. Всички настройки които правите се запомнят дори да не сте ги приложили към оригиналното изображение, така ако затворите програмата, и решите по-късно да продължите , започвате там от където сте спрели.

Операциите с файловете в програмата са разбити на няколко групи:

• Capture — позволява да се прихващат изображенията непосредствено със свързването на апарата с компютъра, но не е достъпно за всички апарати;
• White Balance — настройка на баланса на бялото както по образец, така и ръчно, с възможност за съхраняване на настройките и прилагане на по-рано запаметени настройки към файла;
• Exposure — експокорекция, управление на контраста и цветовата наситеност, в това число и автоматично. При това може да направите селекция на пре- и недоекспонираните области. Освен обичайните инструменти за експокорекция, за потребителя са достъпни управление на нивото и кривата (аналог на Levels и Curves в Photoshop);
• Focus — избор на метод („мек” или „стандартен”) и степен на повишение рязкостта;
• Накрая , Develop („проявяване”) – избор на изходен формат, размер и цветово пространство на файла

Корекците приложени към един файл може да приложите към друг файл. Накрая, когато сте готови с корекциите, може да стартирате конвертирането („проявяването” по терминологията на Capture One) на един или няколко файла. Конвертирането се извършва в фонов режим и едновременно с това може да се занимавате с настройки на параметрите на други файлове.

Цветопредаването на програмата е много приятно. Програмата вади ярки, „слайдови” цветове, като при това съхранява множество полутонове. Видно е, че разработчиците са се потрудили много над цветопредаването като от истинска лента. Програмата има няколко профила на обработка: „стандартна лента”, „лента със синкав оттенък”, „контрастна лента”, „линейно предаване на тоновете”. Последния профил дава резултат като от обикновена програма за конвертиране, а останалите три успешно имитират кривата на яркост на съответната лента.



Отделно заслужава да споменем и вградената възможността за получаване на черно-бели изображения. По принцип не е сложно да направим черно-бяла картинка със средствата на Photoshop, но черно-белия профил на Capture One дава толкова приятна и богата на полутонове картина, че не изпитваме желание да я доработваме.



Не е трудно да забележим, че на автора му се нрави повече конвертора на Phase One. Но има не малко фотографи които предпочитат Photoshop Camera Raw. Въпреки всичко, тези конвертори използват различни алгоритми за потискане на шума и повишаване на рязкостта и на едни потребители им се нрави повече рисунъка на едната програма, а на други – на другата програма. За да направите избор пробвайте и двата конвертора, още повече, че Photoshop Camera Raw е включен в Photoshop, а обновленията са свободно достъпни. Що се касае Capture One, то на сайта на Phase One е достъпна пробна версия, а самия платен вариант на Capture One не е на висока цена.

Накрая ще демонстрираме резултатите от конвертирането на един и същи файл с двата конвертора - Photoshop Camera Raw и Capture One. В този досатъчно контрастен файл се забелязват разликите в цвето- и тонопредаването от двете програми, като и в двата случая настройките са по подразбиране.





p.s. DNG — универсалния RAW

Основния недостатък на RAW – това е огромното количество негови разновидности. Това създава неудобства при обработката на файловете, но има и по-сериозен проблем — за съхранението на RAW файлове. В момента никой не може да ви даде гаранция, че вашите файлове ще могат да бъдат прочетени след няколко години. Моделите камери се менят постоянно, модификациите на формата също. Тези съображения ръководят компанията Adobe при разработката на формата DNG (разшифрова се като Digital Negative). DNG – това е открит формат, призван да да даде стандартизирана алтернатива на RAW, а в перспектива и да го замени. В DNG се съхраняват същите сурови данни от матрицата, но вече в стандартен формат и която и да е програма поддържаща DNG може да го прочете, независимо от ползвания апарат.

Перспективата пред новия формат сега (в началото на 2005 г.) не е много ясно, но авторитета и финансовата мощ на компанията Adobe дават надежда, че за DNG има бъдеще. Adobe вече е пуснала инструмент позволяваща конвертирането на RAW файлове в DNG. Разбира се Photoshop Camera Raw вече чете DNG файлове. Стана известно, че компанията Phase One смята да включи поддръжка на DNG в Capture One през 2005 година. Така може би, в близко бъдеще ще забравим за зоопарка на RAW форматите и да съхраняваме цифровите си негативи в единен формат - DNG.

Ако урокът ви допада, споделете го в Twitter и Facebook или го запазете в Delicious.




Урокът е добавен от: nevelin
Източник: http://www.hiero.ru/

mania4ka

БРАВО!!!!

ZeVs

Мерси много за урока!

boliarka

страхотен урок

metoid

прецизно и достъпно поднесено - браво

chiko_2

Super urok, ako ima nachin da se publikuva i primeren urok ... niama da e losho

Cronos

Izvinqvam se za latinicata....

Veche sme 2010. Tui kato sum nachinaesht i moje da se kaje daje malko laik vse oshte, no mi e interesno i kato lubitel iskam da znam kakvo se e promenilo prez poslednite 5 godini..Ima li veche edinno suhranqvane na DNG ili produljava tendenciqta na RAW..

Трябва да сте регистиран потребител за може да оставяте коментари! Направете своята безплатна регистрация още сега.