Меню страниц
Меню разделов

Раздел: Основы    Дата: 20 Сен 2012

RAW vs JPG. Выбираем формат фотографии

RAW vs JPG. Выбираем формат фотографии

RAW, TIFF и JPG — в чем разница?

RAW, JPEG, TIFF и потеря данных. Мифы и реальность

Часто можно слышать и читать в популярных изданиях утверждение, что «JPEG — формат с потерей данных, а вот TIFF и RAW — нет». Этим же утверждением часто «оправдывают» отсутствие сохранения в RAW у некоторых камер («RAW нет, зато есть TIFF!»). Некоторые авторы идут еще дальше и даже при наличии обоих форматов в камере (RAW и TIFF) советуют сохранять в TIFF, «как более совместимом и не требующем конвертации». Все эти утверждения и советы в корне неверны. А что же на самом деле?

А на самом деле единственным форматом без потери данных является RAW. Степень потери данных при сохранении в TIFF и JPEG (максимального качества) примерно одинакова на 99% любительских сюжетов. А поскольку время сохранения файла TIFF в камере на порядок больше, чем JPEG, применение формата TIFF в цифровых камерах вообще нецелесообразно.

Утверждение категоричное и «еретическое», но лишь на первый взгляд. Защитники формата TIFF наверняка начнут иллюстрировать его преимущества съемками мелких контрастных черно-белых мир. И действительно получат более высокое разрешение и некоторые артефакты у формата JPEG. Но это как раз тот 1%, про который я упоминал. Большинство (99%) РЕАЛЬНЫХ любительских сюжетов не содержат столько мелких контрастных деталей в таких количествах. На РЕАЛЬНЫХ сюжетах потери от JPEG-сжатия по сравнению с TIFF настолько ничтожны, что даже на мониторе ПРИ СЛЕПОМ ТЕСТИРОВАНИИ (когда не знаешь что где) практически невозможно увидеть разницы. После распечатки — тем более. Гораздо заметнее другие потери данных, которые происходят при сохранении в камере, неважно — в TIFF ли или в JPEG. Про них практически никто не вспоминает, а знать о них необходимо.

Итак, на самом деле все цифровые камеры снимают в RAW, просто не все его отдают наружу. RAW — это просто оцифрованный сигнал яркости с каждого сенсора, прошедший лишь предварительную (калибровочную) обработку firmware камеры (исправление отклонений ДАННОЙ матрицы от среднестатистической, иногда — «софтовый ремонт» (ремаппинг) битых пикселей). Это черно-белый массив данных, не всегда даже совпадающий по координатам с конечной картинкой (особенно в случае SuperCCD и им подобных). Но это уже «цифровые» данные, они имеют свою разрядность (8, 10, 12, 16 бит) и ограничения (соответственно 255, 1023, и т.д.). Дальше у этой информации два принципиально разных пути. Она либо записывается на флеш-память в файл *.CRW (иногда с внутренним сжатием на манер ZIP-а, без потерь), либо (в большинстве случаев) поступает в процессор фотоаппарата на обработку. Процессор делает следующие вещи:

  • интерполирует RGB цвета конечных точек изображения из сигналов окружающих сенсоров всех цветов;
  • применяет цветокорректировку в соответствии с настройками Баланса Белого;
  • применяет цветокорректировку в соответствии с настройками контраста и насыщенности;
  • применяет шарпинг (или блюринг) в соответствии с установками шарпа.
  • конвертирует результат в 8-битный цвет;

И лишь затем результат записывается в TIFF (или JPEG) формате на носитель.

Вы видели, сколько преобразований делает процессор камеры? Поскольку разрядность каждого цвета невелика (от 8 до 12 бит, как правило), то ограничение диапазона составляет всего лишь сотни или тысячи. Таким образом, каждое преобразование в процессоре камеры необратимо и теряет данные. Сама по себе потеря данных неизбежна — для конечного результата (просмотра на мониторе, печати на бумаге или записи на компакт-диск) нам, так или иначе, потребовалось бы проделать эти преобразования — не в фотоаппарате, так в RAW-конвертере и Фотошопе. Вопрос лишь в СТЕПЕНИ этих потерь. Если мы «угадали» с настройками и сразу получили «хорошую» картинку — нам повезло. А вот если для данного сюжета какой-то из параметров выбран неудачно (баланс белого, контраст, шарп), то нам приходится в Фотошопе делать его корректировку. Т.е., если, скажем, неудачно сработавший автомат баланса белого вместо того чтобы записать в файл градиент от 0 до 255 по одному из каналов предварительно «умножит его на два», то в Фотошопе мы конечно «поделим обратно на два», но на половине данных произойдет ограничение — мы никогда не узнаем что там раньше было — градиент ли, рисунок ли…

Вся неприятность ситуации состоит в том, что понять насколько удачны выставленные при съемке параметры можно только ПОСЛЕ съемки — посмотрев результат, желательно на большом мониторе. Т.е. когда исправить уже поздно. А формат RAW (в случае если его камера «отдает») позволяет вообще не выставлять никаких параметров цвета-контраста-шарпа при съемке! На компьютер ставится точный программный аналог камерного процессора (RAW-конвертер) и можно получить на выходе варианты при ЛЮБЫХ параметрах и сравнить их между собой в спокойной обстановке. При недостатке же времени можно запустить пакетное конвертирование с параметрами «AS SHOT» и получить ровно те же JPEG-и, которые камера выдала бы на полном автомате.

Счастливым обладателям 12-битного RAW (в отличие от 8-битного) «в нагрузку» дается возможность экспокоррекции плюс-минус 2EV (2 «стопа») почти без потери качества (относительно соответствующего повышенного ISO в случае положительной коррекции) ЗАДНИМ ЧИСЛОМ, при конвертации. Т.е. кадры, снятые на ISO400 нормально, и кадры, снятые на ISO100 с недодержкой и «вытянутые» в конверторе, отличаются мало. Это позволяет не слишком заботиться о точности экспозамера и не тратить время на точечные замеры — пусть ценой некоторого шума, но детали в тенях не пропадают в большинстве случаев.

Насколько существенны те «ужасы потерь данных», описанные выше? Почему владельцы многочисленных цифромыльниц без RAW не стонут от несправедливости? Может все это вообще на глаз не видно? Ответ очевиден: чем цветастее и контрастнее снимаемый сюжет, чем выше диапазон его яркостей, тем меньшие ошибки он простит. Кроме самого сюжета, сдвигают значения к границам и ошибки экспозиции (недодержка, передержка). Если автомат поставил «среднюю» экспозицию, то сюжетно важный объект может оказаться недо/пере-свеченным, т.е. наиболее чувствительным к дальнейшим ошибкам обработки (близок к границам). Или, резюмируя: разница между технологиями «JPEG-Фотошоп» и «RAW-конвертер-Фотошоп» малозаметна на правильноэкспонированных низкоконтрастных сюжетах, но начинает становиться тем заметнее, чем:

  • контрастнее сюжет
  • больше недодержка/передержка (или объект в тени или блике)
  • больше ошибка в съемочных параметрах (например забыли снять режим ББ «ламп накаливания» при выходе на улицу)

Вот типичная иллюстрация вышесказанному (см. фото): объект был недодержан на две ступени, да и автомат ББ сработал не блестяще. В результате пришлось корректировать и ББ, и экспозицию. Худший результат — коррекция «готового» 8-битного файла в Фотошопе. Средний — коррекция экспозиции в RAW, а цвета — в шопе. И, наконец, лучший — коррекция всего в RAW-конверторе. При этом был применён метод «РББ задним числом», о котором речь пойдут чуть ниже.


Оригинал (общий вид кадра, сильно уменьшено)


Примерная цель (общий вид кадра, сильно уменьшено)


И сравнение разных способов ее достижения (небольшой фрагмент, 100%). Артефактов JPEG от выкладывания в Сеть здесь нет, все что видно — артефакты цветокоррекции и «вытягивания». Обратите внимание на синюю рваную пелену на глазу. Желтизну кожи на нижних вариантах без избирательной обработки убрать невозможно — сильно гадятся другие цвета (которых не видно на фрагменте). Единственный способ далее уточнять цветопередачу — избирательное применение к разным участкам разных фильтров — непозволительно трудоемок для любителя.

Казалось бы, если не ошибаться с балансом белого и экспозицией (как намеренно сделано в приведенном примере, чтобы различия были видны НАГЛЯДНО), все это не нужно… Но,

  • во-первых, не ошибаться очень трудно. Ручной баланс белого, конечно, многое спасает, но катастрофически снижает оперативность (вот Вы увидели, что на вечеринке завязалось нечто… или что Ваш ребенок заполз куда-то и вот сейчас… Если Вы начнете обкладывать место действия листами белой бумаги и лихорадочно вспоминать на какие кнопки нажимать для выставления ББ, в 99% случаев интересный момент будет упущен.) Единственный выход — снимать на автомате, а он часто ошибается. Второй выход — РББ «задним числом» есть ТОЛЬКО у снимающих в RAW (о нем — чуть ниже).
  • во-вторых, даже у «правильно» сделанного «в среднем» кадра могут оказаться интересные (сюжетно-важные) детали в тенях/светах, особенно если они не в центре кадра. Конечно, на «продвинутых» моделях кроме «фокус-лока»(блокировки фокуса перед окончательным кадрированием) есть еще и «экспо-лок». Но по опыту им пользуются очень немногие, хорошо если с «фокус-локом» освоятся… Да и неудобно это, неоперативно… Не совсем для любителя.

Не удержусь и приведу еще одну, возможно, даже более наглядную, иллюстрацию различий RAW/TIFF/JPG форматов для съемки (по совету читателей).


Это — снимок на стандартной экспозиции, сразу в JPG (Обратите внимание на выбеленное небо…):


Это — он же, с той же экспозицией, но «вытащенный» из RAW. Небо «проявилось».

А ниже — не белый прямоугольник, а тот самый кусочек неба, который обведен в рамку, но из оригинального JPG (виден уменьшенный, по ссылке откроется оригинальный, все сжатия из Фотошопа на качестве 12, т.е. максимальном)

Я специально размещаю его для тех, кто свято верит, что в Фотошопе можно «вытянуть» что угодно без потерь — отличный шанс попробовать вытащить облако…

А это — мои результаты «вытаскивания» деталей облака. Я решил сузить и упростить задачу — заняться ТОЛЬКО облаком. Почему? Дело в том, что существует очень много способов затемнить небо, не трогая Кремль, в том числе довольно трудоемкие (вырезание в другой слой, маскирование, кривые, кисть истории и т.п.). Всегда найдутся фанатики перепробовать все и обвинить меня в неквалифицированном владении Фотошопом. Поэтому, чтобы не тратить время, забудем про Кремль и предположим что нам важно максимально детализировать именно облака (показать «грозу над Кремлем»). Совершенно ясно, что если детали в файле есть, то и более общую задачу удастся решить, а если нет — то никакие маски и кисти не помогут…

Пояснения: JPG — снято сразу в JPG, TIF8 — снято сразу в TIF, TIF16 — так было бы, если бы камера сохраняла 16-битный TIF, RAW-1 — коррекция из RAW на одну ступень, RAW-2 — на две ступени.
Наглядно видно, что самый резкий шаг проходит между TIF16 и RAW-1, т.е. максимальное количество информации теряется в камере не от сжатия в JPG и даже не от преобразования в 8-битный цвет, а на предыдущих этапах (интерполяции и цветокоррекции). В RAW она сохраняется и «извлекается» конвертером, а даже в 16-битном TIF-е оказывается потерянной.

Ручной баланс белого «задним числом»

Распространённый миф о том, что «в Фотошопе можно подправить все что угодно» и исправить любые цвета, как мы видели выше, не соответствует действительности. Но не только из-за искажений. Исправление баланса белого в Фотошопе — нетривиальный процесс. Только для чрезвычайно узкого круга «стандартных» сюжетов работают «автоматические» кнопки типа «автоколор» или «автолевелс». Для остальных подобрать коррекцию не всегда тривиально, т.к. света, тени и средние тона надо корректировать по-разному, и самый частый эффект — «голову вытащишь — хвост увязнет» — не удается «покрасить» все детали правильно ОДНОВРЕМЕННО. Поэтому лучше всего максимальную часть работы сделать ДО Фотошопа — либо в фотоаппарате, либо (если есть возможность) — в RAW-конвертере.

В фотоаппарате для этого предназначена функция «ручной баланс белого» (далее — «РББ»). При ее наличии, как правило, результат получается лучше, чем на автомате или «пресетах». Алгоритм ее использования подробно описан в инструкции и может отличаться для разных камер, но общее у них ОДНО — необходимо поместить вместо объекта (или рядом с ним) лист бумаги и откалиброваться по нему ДО ТОГО как начать съемки. Как я уже упоминал выше, во многих случаях это неудобно, неоперативно и часто попросту делает съемку невозможной. Однако, у владельцев камер с форматом RAW есть блестящий выход — «РББ задним числом». Суть метода очень проста:

  1. видим событие, НЕМЕДЛЕННО снимаем его (в RAW разумеется);
  2. запоминаем место и точку съемки;
  3. когда событие переместилось(закончилось), ребенок уполз, драку разняли и т.п., кладем на ЭТО ЖЕ место (события) листок бумаги, а сами занимаем ту же точку и просто СНИМАЕМ бумагу (тоже в RAW). Подчеркиваю — НЕ УСТАНАВЛИВАЕМ РББ, а просто нажимаем на спуск. Важно лишь чтобы освещение оставалось прежним (т.е. таким же как при съемке события).
  4. позже, дома, в RAW-конверторе выбираем пару событие/листок, тыкаем в листок пипеткой и говорим конвертору «конверти все выделенное с таким же ББ». Технические подробности различаются для разных конверторов, но суть везде одна.

Единственным недостатком указанного способа является лишний расход места на флеш-карте на «служебные» кадры с бумагой, но при нынешних ценах на память и их тенденциях это не слишком обременительно… Зато «неизменно превосходный результат»!

Практические выводы

  • Камера с сохранением в RAW имеет много преимуществ, в частности
    • Максимальная оперативность при съемке (не нужно выставлять НИКАКИХ цвето-контрастно-шарповых параметров). Для любителя особенно ценно, поскольку ему еще выставлять кучу других параметров (ISO, программу экспозиции/выдержку или диафрагму, зум, следить за фокусом, за кадрировкой, а голова не резиновая, выдержка с диафрагмой путаются, а тут еще баланс белого, будь он неладен…)
    • Возможность РББ «задним числом»
    • Возможность «вытащить» максимальное качество за счет минимальной потери данных.
  • Желательно обеспечить и сохранить максимально возможное качество ДО обработки, а так же именно его (первичные данные с камеры) сохранять в архивах в качестве «негативов» — т.к. любая обработка необратимо изменяет оригинал и переобработать по-другому без потери качества уже не получится… Максимально возможное качество это:
    • RAW если возможен
    • РББ если возможен, в т.ч. и «задним числом»
    • Если RAW невозможен — JPEG максимального размера и максимального качества. Часто говорят что для 10*15 это избыточно. При нынешних смешных ценах на болванки, положите на полку — пусть будет. Никто не знает, какую ценность для Вас будет представлять этот кадр через десять-двадцать-тридцать лет. Возможно потом будет обидно, что сохранили его всего лишь «800*1200″ из-за экономии одного-двух-трех мегабайтов на болванке.
  • При 10-12 битном RAW конвертирование и обработка его в 16-битных форматах и лишь на последнем этапе (перед печатью и сохранением в архиве) «обрезка» до 8 бит позволяет снизить описанные выше потери при обработке.
www.afanas.ru
14 332

Подпишитесь на E-mail рассылкуRSS-рассылка

Не хотите пропускать уроки по фотографии?
Хотите сразу узнать о новых поступлениях на сайте?
Тогда подпишитесь на RSS-рассылку или
на электронный ящик, заполнив форму выше!

Посмотрите также:

Один комментарий

  1. На всякий случай, может кому пригодится бесплатный онлайн конвертер из RAW в JPG или TIFF 16bit без сжатия и потери качества: imgonline.com.ua/convert.php

    Всего поддерживается около 20 разных RAW форматов, в том числе NEF (Nikon), ARW (Sony) и CRW (Canon).

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

наверх