Еще раз о формате RAW

Текст: Дмитрий Башков

RAW с английского переводится как «сырой, незавершенный». Если в обычной жизни данное качество нельзя рассматривать как плюс, то в цифровой фотографии «сырой» формат — наиболее совершенный. Лишь самые серьезные цифровые камеры позволяют сохранять снимки в RAW, чтобы отложить часть важных настроек до этапа обработки и выжать максимум из фототехники.

Что такое RAW

Если универсальные форматы изображения JPEG и TIFF можно считать цифровым эквивалентом слайда (или конечного отпечатка), то RAW — аналог пленочного негатива. «Полуфабрикат», предполагающий различные варианты дальнейшей обработки, в ходе которой будет получен тот или иной результат.

Чтобы понять смысл «сырого» формата, стоит пойти от противного. При использовании JPEG картинка проходит пять этапов: захват аналогового сигнала матрицей, перевод в цифровую форму (аналогово-цифровой преобразователь), цветовая интерполяция, обработка в соответствии с настройками камеры, сжатие с потерей качества. Половина настроек встречаются в любых фотоаппаратах, в том числе пленочных (экспозиция, чувствительность ISO, метод замера, работа автофокуса). Остальные настройки имеют отношение к формату JPEG:

Цветопередача. Различные варианты («живая», «насыщенная», «естественные цвета»). Режимы монохромной съемки. Коррекция цветовых составляющих RGB.
Баланс белого. Если снимок получается синим или красным, выбрана неверная установка White Ballance.
Яркость и насыщенность.
Микроконтраст. Фигурирует под английским словом sharpening или русским «резкость», хотя к настоящей резкости не имеет отношения.
Степень сжатия. Различные варианты вроде «суперкачества» (super-fine) на деле означают лишь то, что потери сведены к минимуму.

Конвертированный RAW-файл. © www.birdinfo.co.za

Снимок в формате JPEG. © www.birdinfo.co.za

Цифровой «негатив» записывается на карту сразу после этапа оцифровки аналогового сигнала. Его использование позволяет отложить все эти настройки до этапа обработки на ПК.

Цветовая интерполяция

Типичная матрица цифровой камеры состоит из расположенных на одной плоскости ячеек, которые реагируют только на яркость, формируя монохромное изображение. Чтобы получить информацию о цвете, инженер компании Kodak Брюс Байер 20 лет назад предложил установить перед каждой ячейкой фильтр одного из трех цветов — зеленого, красного и голубого, которые в сумме дают нужный оттенок. Данная технология используется по сей день. На каждую ячейку с красным и голубым фильтрами приходится две с зеленым, поскольку этот цвет содержит основную информацию о яркости.

После преобразования в цифровую форму картинка состоит из пикселей красного, зеленого и синего цветов. Для непосредственной работы такое промежуточное изображение непригодно. Чтобы каждый пиксель на выходе имел естественный оттенок (то есть включал все три цветовые составляющие), процессор камеры или RAW-конвертер суммируют цвет соседних пикселей, для чего используется сложный алгоритм цветовой интерполяции.

Автоматический импорт RAW-файлов в Adobe Lightroom.

В зависимости от производителя и конкретной модели ЦФК, RAW-файл может содержать данные как до интерполяции, так и после (до этапа конечной обработки). В большинстве современных цифровых камер используется первый подход, так как программы конвертирования RAW почти всегда предлагают более совершенные алгоритмы. К тому же они постоянно совершенствуются, а процессор фотоаппарата можно поменять, купив новый. Улучшение внутрикамерных алгоритмов JPEG развивается параллельно с совершенствованием матриц. Именно оно нередко определяет преимущества новых моделей перед предшественниками — например, зеркалки Nikon D40 над D70.

Одинаковая матрица, но D40 — более «свежая» модель, и поэтому она обеспечивает лучшее качество JPEG. Но еще лучшего качества можно добиться, снимая на D70, если вообще отказаться от формата JPEG!

«Сырое» качество

В RAW-файле потенциально всегда больше информации, чем в конечном. RAW-конвертеры различным образом используют эти данные. Одни лучше подходят для обработки недоэкспонированных снимков, другие «выжимают» максимум из снятых с оптимальными настройками.

Как правило, АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) обеспечивает глубину цвета 12 бит. Есть и более продвинутые исключения: Canon 40D (14 bit), Fuji S5 Pro (14 bit x 2), Pentax K10D (22 bit). При съемке в формате JPEG мы получаем обычные 8-битные файлы, сразу годные для печати. «Лишняя» информация используется процессором, чтобы компенсировать недостатки цифрой матрицы (узкий диапазон яркостей, шум). Но даже в самых мощных и продвинутых моделях «лишняя» информация не используется на 100%. RAW хранит всю информацию, которую дает блок АЦП, включая исходную разрядность (глубину цвета).

После того как файлы скопированы на компьютер, вы сами решаете, что делать с 12-битными данными. 12-битный RAW дает возможность безопасной экспокоррекции в пределах двух ступеней экспозиции в каждую сторону. Используя в RAW-конвертере инструмент экспокоррекции (просто перемещая ползунок), вы смещаете рабочую область конечного файла (8-битного). Если ваша камера слегка ошиблась в выборе параметров экспозиции, это позволит «вытягивать» тени и света без каких-либо тональных искажений или иных побочных эффектов, которые имеют место в случае серьезной тоновой коррекции.

Если же экспозиция изначально определена точно, за счет большей разрядности вы можете получать более глубокие, детализованные изображения, конвертируя «сырые» файлы в формат TIFF с 16-битным цветом. Разрядность RAW позволяет использовать этот формат для получения фотографий с расширенным динамическим диапазоном — High Dynamic Range (HDR).

Многообразие форматов

Если бы формат RAW совпадал у всех производителей, это было бы очень удобно с точки зрения совместимости программного обеспечения. В истории были попытки создать универсальный стандарт цифрового негатива, аналогичный JPEG и TIFF. Наиболее удачная из них — формат Digital Negative (DNG) от Adobe, который нашел применение в некоторых современных ЦФК (Leica M8, Pentax K10D, Samsung GX-10). Однако это — исключение из общего правила.

Мало того что каждый производитель продвигает собственный стандарт «сырых» файлов (CR2, NEF, PEF, вариации с расширением RAW), так еще и внутри линейки одного производителя форматы не совпадают: как правило, для каждого нового поколения ЦФК требуется обновление ПО.

Форматы отличаются не только с точки зрения структуры данных. Иногда производители экономят место на картах памяти, используя сжатие «сырых» данных (например, как в случае Nikon Electronic Format). Теоретически такое сжатие может привести к незначительной потере качества. На практике даже минимальные потери отсутствуют. Недостаток лишь в том, что сам процесс сжатия отнимает ресурсы и может отразиться на скорости записи снимков. «Сырой» формат Pentax (PEF) воплощает противоположный подход.

Когда не снимать в RAW

RAW-формат обеспечивает лучшее качество и возможность сделать даже из не самых удачных снимков нечто, радующее глаз. Но существует несколько ситуаций, когда снимать в RAW нецелесообразно: недостаточный объем карты памяти, серийная съемка (на некоторых «медленных» фотокамерах), бытовая съемка, прямая печать, отсутствие личного времени на обработку изображений.