RAW nedir, teknik olarak?


105

Teknik açıdan bakıldığında, tam olarak RAW nedir ve JPG veya bitmap görüntülerinden farkı nedir? Artıları / eksileri bir başka forma karşı sormuyorum, ama RAW formatını neyin oluşturduğu, verilerin nasıl saklandığı, JPG'den (sıkıştırma eksikliği dışında) ne kadar farklı olduğu ve bitmapten nasıl farklı olduğu soruluyor.

Yanıtlar:


115

RAW, kameradan işlemin önceki bir aşamasında elde edilen verilerdir .

Bu, daha sonra işlemenin daha sonra istenildiği bir bilgisayarda yapılmasına izin verir. Özellikle, bu kaçınır kayıplı işlem adımlarını demosaicing , keskinleştirme / gürültü azaltma ve JPEG sıkıştırma o kamerayı terk etmeden önce sürekli çıkan görüntü dosyasına uygulanan.

Fotoğraf çekerken:

İşte bir fotoğraf çekerken ne olur ve RAW ve JPEG görüntülerini işlemenin hangi aşamalarında elde edilir.

  1. Bayer filtresi

    Deklanşör açılır ve ışık kameraya girer. Işık bir bölme renk filtresinden süzülür, böylece sensördeki her piksel yalnızca kırmızı, yeşil veya mavi ışık alır. Bu gereklidir, çünkü sensör olmadan tek renklidir.

  2. algılayıcı

    Işık, algılayıcıyı vurur (genellikle pikselin hassas kısmına daha fazla ışık toplanmasına yardımcı olan küçük mikroplardan). Daha sonra her biri bir piksele karşılık gelen milyonlarca analog darbeye dönüştürülür.

  3. Dijital dönüşüm analog

    Analog darbeler, seçilen hassasiyete (ISO derecesine) göre doğru miktara yükseltilir ve daha sonra belirli bir bit derinliğinde, bir analog dijital dönüştürücü kullanılarak dijital değerlere dönüştürülür. Bu aşamadan sonra bir akışta milyonlarca (tipik olarak 12 veya 14 bit) dijital değere sahipsiniz.

    Analog ve dijital dönüştürme yönteminin CMOS ve CCD sensörlerinde çok farklı olduğuna dikkat edin. Örneğin, bir CMOS algılayıcı, her pikselde buna yardımcı olmak için bir transistör içerir , ancak sonunda, bir miktar dijital değer elde edebileceğinizi söylemek yeterlidir.

  4. Siyah seviye ayarı

    Kameranın doğru siyah seviyesini belirlemesi gerekir, çünkü sensör siyah olan pikseller için mutlaka sıfır döndürmez. Örneğin, sensörün ortam ısısı bir sinyale neden olabilir. Bunun için düzeltme genellikle kalıcı olarak kaplanan bazı kenar piksellerden sensör verilerini okuyarak yapılır, böylece ışık onlara ulaşamaz. Sonra diğer sonuçlardan uygun bir değer çıkarır. Dijital verilerde başka düzeltmeler yapabilir - sensörün neden olduğu arka plan gürültüsü gibi bazı gürültü türlerini azaltmaya çalışabilir.

    Bazen, sensörünüzün doğal olarak yapmadığı bir ISO değeri kullanıyorsanız, doğru hassasiyet (ISO) değerine ulaşmak için dijital değerler daha sonra çarpılabilir veya bölünebilir.

    Bu, RAW verilerinin çıkarıldığı yerdir.

    RAW çekim yaparsanız, aşağıdaki adımlardan hiçbiri kameranızdan çıkarken resim dosyasına kalıcı olarak uygulanmaz, bunların yerine RAW yazılımınıza bunları uygulayabilirsiniz.

  5. demosaicing

    Her değer aslında kırmızı, yeşil veya mavi bir değerdir. Ancak, son görüntü için her üç renge de - kırmızı, yeşil ve mavi - sahip olacaksınız. Bu nedenle, bir mozaik kaldırma algoritmasının her bir piksel için diğer iki renkli parçayı tahmin etmesi gerekir ve bunu çevreleyen piksellerin bilgisine dayanarak yapar. Değişik niteliklere sahip çeşitli farklı demografik algoritmalar vardır ve bu kayıplı bir işlemdir. Bu kamera içinde meydana gelirse, o zaman kameranın yerleşik algoritması ile sıkışmış.

  6. Renk alanı dönüşümü

    Bayer filtresindeki kırmızı, yeşil ve mavi, standart sRGB renk alanında mutlaka kırmızı, yeşil ve mavi renk tonlarıyla aynı değildir. Kamera daha sonra renkleri genellikle sRGB olan istenen renk alanına dönüştürmek için renk düzeltmesi yapar.

  7. Beyaz dengesi

    Resim çekerken ışık kaynaklarının farklı renk sıcaklıklarını düzeltmek için beyaz dengesi düzeltmesi uygulanır.

  8. Gamma düzeltmesi

    Doğrusal değerlerden dijital görüntü dosyalarının gerektirdiği şekilde gamma düzeltilmiş değerlere dönüşen gamma düzeltmesi uygulanır. Bu düzeltme, düz bir gama düzeltmesi değildir; Vurguların ve siyahların hoş bir şekilde kıvrılıp kapanmasını sağlamak için film benzeri hoş bir görünüm veren kontrast eğrisi uygulanır.

  9. Netleştirme ve gürültü azaltma

    Görüntüyü iyileştirmek ve rahatsız edici gürültüyü bastırmaya çalışmak için uygun miktarda netleştirme ve gürültü azaltma uygulanır. Farklı bileme ve gürültü azaltma algoritmaları vardır ve bu kayıplı bir işlemdir. Bu kamera içinde yapılırsa, kamera tarafından uygulanan netleştirme ve parazit azaltma işlemlerine sıkışmışsınız demektir.

  10. JPEG sıkıştırma

    Elde edilen görüntü verileri bir JPEG olarak sıkıştırılır. Bu aynı zamanda açık bir şekilde kayıp bir prosedürdür.

    Bu, bir JPEG dosyasının üretileceği yerdir.

RAW formatı hakkında daha fazla bilgi

RAW dosyasını oluşturmak için yukarıdaki 1 ila 4 arasındaki adımlardan elde edilen ham veriler, genellikle TIFF formatını temel alan, üreticiye özel, özel bir dosya formatı olan bir dosya biçiminde birleştirilir. Veriler bazen basit bir kayıpsız sıkıştırma algoritması kullanılarak sıkıştırılır ve bazen bunun bir kısmı da şifrelenir.

RAW dosyasında, kamera daha sonra kamera ayarlarına göre daha sonraki işlem adımlarını yapmak için gerekli tüm bilgileri içeren bir sürü meta veri yerleştirir. Bu, kamerada hangi beyaz dengesi, netlik ve kontrast ayarlarının seçildiği gibi bilgileri içerir. RAW yazılımı daha sonra bu tavsiyeye uymayı ya da ihmal etmeyi seçebilir.

Kamera ayrıca bir JPEG dosyasını RAW dosyasına gömer, görüntüyü kamera içi "oynatma" modunda oynatırken kullanabilir. Bu gömülü JPEG, RAW dosyasının boyutuna biraz ekler, ancak kameranın, görüntü oynatma modunda her görüntülendiğinde işlemlerin tümünü uygulamak zorunda olmadığı anlamına gelir. Bazı bilgisayarlarda hızlı önizleme modu için veya hızlı küçük resimler oluşturmak için bazı yazılımlar kullanabilirsiniz, ancak bilgisayarlardaki RAW işleme yazılımı gömülü JPEG'i büyük ölçüde yok sayar. Genellikle oldukça düşük kaliteli bir JPEG'dir, yalnızca önizleme için yeterince iyidir.


Bazı kameralar aslında unutmayın yapmak adımda 4. bazı gürültü azaltma uygulamaktır (örneğin Sony A850,.)
mattdm

1
Not: Genel olarak, ön kaldırma algoritmaları (5. adım), ön kaldırma uygulamasının bir parçası olarak bazı keskinleştirmeler de yapar. Bu, genellikle 9. adımda yapılan daha fazla keskinleştirmeye ek olacaktır.
thomasrutter 22.03.2013

Bazı kameralar kameradaki lens düzeltmesini uygular. Bunu yaptığım tüm kameralarda, RAW dosyası önceden uygulanmış mercek düzeltmesine sahip değil, bu yüzden kamera bu adımdan sonra yapmış .
thomasrutter

1
nokta # 1 - Bayer filtreleri farklı ışık dalga boylarına duyarlılığı değiştirir. Ancak bazı yeşil ışık, kırmızı ve mavi filtrelerden, bazı kırmızı ve mavi ışık ise yeşil filtrelerden geçer.
Michael C,

1
Bu doğru, ancak "her değer bir" kırmızı "," yeşil "veya" mavi "değerinin" kırmızı "," yeşil "veya" mavi "değerinin" kırmızı "," yeşil "veya" mavi "değeri olduğu anlamına gelir; öyle değil mi?
thomasrutter

53

Raw dosyaları gerçekten böyle resimler değildir, ancak veriler kameranın sensöründen doğrudan çıkar. Kameranın durumunu, pozlama bittikten hemen sonra dondurmak ve normalde bir çeşit kayıpsız sıkıştırma ile bir dosyaya koymak olarak düşünüyorum. Vikipedi maddesi , kaydedilen şeyin türüyle ilgili oldukça ayrıntılı bir ayrıntı sağlar, ancak bir kılavuz olarak şunu söyleyebilirim:

  • Sensörden tüm seviye okumaları
  • Sensör tipi hakkında bazı bilgiler (bu yüzden Ham dönüştürücü sensör verilerini nasıl yorumlayacağını bilir)
  • Kameraya o anda uygulanan ayarların tümü
  • Resimle ilişkilendirilen zaman ve diğer EXIF ​​türü meta veriler
  • Muhtemelen bir JPEG küçük resim

Tek bir Raw formatının olmadığını ve tüm kamera üreticilerinin bu tür verileri kendi yöntemleriyle bir araya getirmekte özgür olduğunu unutmayın. Adobe, şahsen kullandığım DNG (Dijital Negatif) formatını standart bir RAW formatı olarak tanıtmaya çalışıyor . Birkaç kamera DNG çıkışı verebilir, ancak çoğu dönüştürülmek zorundadır. Bunu Lightroom'a aktarırken yapıyorum, çünkü avantajlarından biri Lr düzenleme verilerini dosya içinde depolayabilmesi ve xml sepet gerektirmemesidir. DNG'nin diğer bir avantajı, yerel Raw dosyalarından daha küçük dosya boyutlarıyla sonuçlanma eğiliminde olmasıdır.

Sensörlerin çoğunun bir Bayer filtre tipi tasarımla nasıl inşa edildiğinden dolayı, sensördeki verilerin sensördeki her bir fotoğraf sitesinden gelen seviyeleri içerdiğini hayal ediyorum . Örneğin bir bitmap, tek bir piksel oluşturmak için RGB sitelerini birleştirirdi.


3
Adobe'nin RAW formatlarını standartlaştırma girişimi: en.wikipedia.org/wiki/Digital_Negative_(file_format) Ayrıca, RAW dosyaları genellikle kayıpsız şekilde sıkıştırılır.
Eruditass

DNG, gerçek bir formattan daha fazla bir konteynerdir. Ham konvertörün hala çekimi yapan sensörün özelliklerini bilmesi ve o sensör için uygun hareketsizleştirmeyi uygulaması gerekir.
Michael C,

14

RAW, sensördeki verilerin bir kopyasıdır. JPEG rafine edildi.

özet

Bir RAW dosyası, kameranın yakaladığı verilerin doğrudan bir dökümüdür.
Bir JPEG dosyası, RAW verilerinden netleştirme, renk düzeltme ve sıkıştırma işlemleriyle elde edilmiştir.

detay

Dijital kameranın kalbi, sensör olarak bilinen ışığa duyarlı bir çiptir.
Bir RAW dosyası, bir resim çekildiğinde hemen hemen bu yongadaki verilerin bir kopyasıdır. Bu nedenle, resim dosyası resim olarak kolayca tanınamaz çünkü:

  • yaygın olarak tanınan bir dosya biçiminde değil
  • hiçbir şekilde rafine edilmemiş

Öte yandan, bir JPEG dosyası hem standart bir dosya formatıdır, hem de daha iyi görünmesi için görüntüye bir miktar düzeltme uygulamıştır. Bu iyileştirmeler beyaz dengesinin düzeltilmesini ve keskinleştirmeyi içerir. Ayrıca, bir JPEG tipik olarak bir sıkıştırma sıkıştırmasına sahiptir. Dolayısıyla, bir JPEG oluşturma işlemi, sensörde orijinal olarak bulunan ve bir RAW dosyasında korunacak verileri atar.

Hem RAW dosyası hem de JPEG, bitmap türleridir (ikisi de ayrı pikselleri temsil eder).

Birçok kamera, her görüntü için hem bir JPEG hem de bir RAW dosya oluşturabilir.

Her ne zaman kullanılır

JPEG eğer daha iyi

  • doğrudan fotoğraf makinenizden kullanılabilir bir dosya istiyorsunuz
  • hafıza kartınızdaki boş alan premiumdur
  • görüntüleri çok hızlı bir şekilde art arda çekmek istersiniz

RAW eğer daha iyi

  • dosyayı işlemden geçirmek istiyorsanız
  • Seçeneklerinizi pozlama veya beyaz dengesi için açık tutmak istiyorsunuz.
  • Mümkün olan en yüksek detay seviyesini istiyorsan (bu konuda yanılmış olabilirim - kameraya bağlı)

feragat

Temelleri açıklığa kavuşturmak için buradaki bazı detayları atladım (yorumlara bakın).


3
Fotoğraf makinesi hala tüm işlem sonrası RAW dosyasına uygular, sadece geri dönüşümlü bir şekilde kaydeder. Bunu göstermek için, kameranızı (RAW modunda) siyah beyaz moda getirebilir, fotoğraf çekebilir ve fotoğraf makineniz renkli bir fotoğraf çekse de siyah beyaz bir görüntü elde edersiniz ve sonra dönüştürürsünüz. B&W RAW dosyasını yazılımda açıp kamera modunu "Normal" olarak değiştirip renkli sürümü geri alabilmeniz için RAW'ın esnekliğini göstermek için bu yaygın demo kullanılır. JPG'de çekilmiş olsaydı, renk sürümünü kaybedersiniz.
Erica Marshall,

1
Tam açıklama: Düzenleme zamanında hatırlamadım: RAW'da tüm işlem sonrası uygulanmadı, ancak renk dengesi ve beyaz dengesi gibi düzeltme yapıldı. Netlik ve gürültü azaltma gibi şeyler uygulanmaz. Çift yorum için üzgünüm.
Erica Marshall

1
+1 bu cevap hiç bir indirgeme hak etmiyor. Kamera, kullanıcıya göstermek için küçük bir jpeg'i sadece küçük resim olarak işler, RAW kullanırken orijinal bilgileri işlemez.
Rezlaj

1
@Erica: Söylemeye çalıştığın şey, kamera donanımının tone curve, yaptıkları ham görüntü verilerine uygulanması olduğunu düşünüyorum. Her kanal, uygun beyaz dengesi ve kontrastı etkin bir şekilde "ekleyen" bir ton eğrisi uygulanarak işlenir . Ancak gerçekte, gerçek bir işlem yapılmaz, ton eğrisi sadece bir ekrana getirildiğinde görüntüyü hafifletir. Her kanala doğrusal bir ton eğrisi uygulanırsa, orijinal ham durum hala görüntülenebilir (görüntü sıkıcı görünmekle birlikte).
jrista

@jrista: Sonuçta, birileri görüntüyü ekranlarında açtığında, eşdeğer JPG'den çok farklı olmayan bir RAW görüntünün ... daha pratik ve daha az teknik yol.
Erica Marshall,

6

Ben bu sorunun daha teknik yönler için wikipedia tarafından daha iyi cevaplanabileceğini düşünüyorum: http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format .

Genel olarak, RAW sensörün tam çıktısıdır. Sıkıştırılabilir veya sıkıştırılamaz, ancak JPEG ve RAW arasındaki ana fark, RAW'ın kayıpsız bir format olmasıdır. JPEG, piksel derinliği başına 8 bitlik, RAW ise sensörde olduğu kadar bit içerebilir. Öyleyse, RAW’tan JPEG’e geçebilmek için, piksel sayısı başına 12 bit - piksel başına 8 bit değerinden bir LOT bilgisini kaybetmeniz gerekir.

RAW formatları kameraların kullandığı biçimdir. Bundan sonra, işlem sonrası işlem yaparken mümkün olduğu kadar fazla bilgiyi korumak için bir TIF formatı kullanırsınız. TIF ayrıca kayıpsız bir formattır ve RAW ile aynı bit derinliğini koruyacaktır.


Ancak ham dosyadan tüf oluşturmak için kullanılan demosaying işlemi geri dönüşümsüz olarak yapılır. Sensördeki her bir pikselden elde edilen gerçek tek renkli parlaklık değerleri, her piksel için hesaplanan RGB değerleri ile değiştirilir. Bu RGB değerlerini üretmek için kullanılan siyah nokta ve renk sıcaklığı / wb daha sonra geri alınamaz.
Michael C

1

Fotoğraf makinenizin başlangıçta çektiği görüntüye baktıysanız, hayal kırıklığına uğrayacaksınız. Bir resim çekildikten sonra, fotoğraf makinesi renk, kontrast, netlik vb.

RAW ile çekim yaptığınızda, JPG'de olduğu gibi kabaca aynı görüntü elde edersiniz, ancak fotoğraf makinesindeki tüm bu işlem sonrası "geri almak" için gereken tüm verileri elde edersiniz, böylece isterseniz kendi başınıza yapabilirsiniz.

JPG ile çekim yaptığınızda, kamera verileri kaydeder, görüntüyü işler, sonra hafıza kartında yer kazanmak için bu "geri al" verilerini siler.

Daha fazla teknik bilgiyi burada bulabilirsiniz: http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format

Ya da RAW ve kamera işleme derecesinde kalifiye olmak istiyorsanız, bu videoları Google PhotoTechEDU konuşmasından inceleyin: http://www.youtube.com/watch#!v=7SuDOMhUUMg&feature=PlayList&p=F7C5C8C217CF2E13&index=1&playne==nene==nene


1
Veriyi "geri al" olarak düşünmek kavramsal olarak çalışır ancak teknik olarak doğru değildir. Ve soru "teknik olarak" dediği için ....
mattdm
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.