Anatomie RAW formátu - Fotografovani.cz - Digitální fotografie v praxi

Odběr fotomagazínu

Fotografický magazín "iZIN IDIF" každý týden ve Vašem e-mailu.
Co nového ve světě fotografie!

 

Zadejte Vaši e-mailovou adresu:

Kamarád fotí rád?

Přihlas ho k odběru fotomagazínu!

 

Zadejte e-mailovou adresu kamaráda:



Vybíráme

Anatomie RAW formátu

RAW_desktop

12. ledna 2012, 00.00 | Často se setkávám s dotazy týkajícími se barevnosti snímků vyvolaných z RAW formátu. Jak to, že každý program zpracovává RAW jinak? Jak je možné, že JPEGy z téhož fotoaparátu jsou jiné než RAWy? Či proč se při načítání RAW fotografií mění jejich barevnost? Na to všechno si pokusíme odpovědět.

RAW formát bez nadsázky výrazně rozšiřuje možnosti digitální fotografie. Ve srovnání s JPEGem nabízí větší dynamický rozsah, pružnější práci s barvami, lepší možnost doostřování a potlačování šumu, neztrácí detaily, a hlavně řadu nastavení odkládá až na okamžik zpracování fotografie. To všechno jsou velmi příjemné klady, které lákají stále více fotografů. Zároveň je ale potřeba si uvědomit, že každá mince má dvě strany.

RAW, kromě toho, že je několikanásobně větší, než by byl JPEG se stejnou fotografií, není hotová fotografie! Jde zjednodušeně řečeno o nezpracovaný záznam toho, co viděl snímač fotoaparátu, tedy obdoba negativu z dob minulých. A zde právě leží příčina všech nedorozumění kolem barevnosti a ostrosti zpracovaných RAW fotografií. Z jednoho digitálního negativu lze totiž vytvořit stovky různých verzí. Záleží při tom nejen na nastavení, ale i na zvoleném programu! Podívejme se proto na RAW trochu víc zblízka.

Jak RAW vzniká?
Snímač fotoaparátu je složen z miliónů světlocitlivých fotodiod, kterým se říká buňky. Každá z nich zaznamenává na ni dopadající světlo samostatně a vznikají tak miliony naměřených hodnot, které snímač předává k dalšímu zpracování.

Prvním krokem je vyčištění a zesílení získaného signálu podle nastavené hodnoty citlivosti (ISO). Z toho plyne, že zvolené ISO ovlivňuje stejně RAW i JPEG. Neboli příliš vysoké ISO způsobí výrazný šum v obou formátech bez výjimek.

Druhým krokem zpracování je digitalizace signálu. Pomocí A/D převodníku se miliony získaných měření převádí do číselné podoby, aby je bylo možné dále matematicky zpracovávat. Dnešní převodníky dokáží rozlišovat 4 096 (12bit) až 65 536 (16bit) úrovní množství světla mezi absolutní černou a přepalem. Záměrně zde nehovořím ani o jasu ani o barvách, protože tyto informace jsou ještě zamíchány do sebe a v této fázi získaná data jen pramálo připomínají výsledný snímek.

Třetím krokem je provedení primárních korekcí. Zde už se začíná lišit fotoaparát od fotoaparátu, ale v obecné rovině se v této fázi většinou mapují vadné buňky snímače, do kterých se zapisují hodnoty z okolních buněk. Provádí se korekce statického šumu, pokud výrobce například ví, že jeden roh snímače se zahřívá více než jiný. Dále je možné zde aplikovat korekci vad objektivu, pokud se jedná o známou konstrukční chybu. A v neposlední řadě se zde aplikují volitelné algoritmy pro redukci šumu (L.E.N.R či HiISO NR). Všechny tyto úpravy se tudíž opět projeví jak v JPEGu, tak i v RAW formátu.

Čtvrtým krokem je právě výhybka mezi RAW a JPEGem. Pokud je nastaveno uložení do RAW, ukládají se v tomto okamžiku obrazová data tak, jak vypadají po 3. kroku do RAW. Následné zpracování se provádí pouze pro účely získání malého náhledu, který se na závěr připíše do výsledného souboru. Pokud je nastaven JPEG, nic se v tomto okamžiku nezapisuje a pokračuje se ve zpracování.

Pátým krokem je vyvolání fotografie jako takové. To v dnešní době obsahuje desítky až stovky matematických výpočtů, jejichž cílem je nejen zpracování fotografie, ale i její „zkrášlení“. Pokud projdeme nejdůležitější činnosti v pořadí, jak jsou většinou prováděny, jsou to:

  • WB: provedení barevné korekce dle nastaveného vyvážení bílé
  • demosaic: rozpočítání plnobarevné RGB informace s použitím okolních bodů (někdy probíhá před WB)
  • NR: matematické potlačení šumu, které probíhá vždy bez ohledu na expoziční čas
  • color transformation: převod barev do cílového barevného prostoru sRGB či AdobeRGB
  • corrections: zde jsou aplikovány všechny korekce nastavené uživatelem či scénickým režimem (jas, kontrast, sytost barev, odstín, selektivní úpravy, HDR či jiné optimalizace kontrastu apod.)
  • tone reprodution: převod do 8bitového rozsahu, doprovázený většinou tone mappingem a korekcí gamma
  • JPEG compression: provedení ztrátové komprese pro zmenšení datového objemu

Výsledkem pátého kroku je hotový 8bitový JPEG snímek s provedenými všemi úpravami a vylepšeními, která byla na fotoaparátu nastavena. U fotoaparátů určených amatérům bude úprav provedeno o řád více než u profesionálních modelů, přesto jde o velmi náročné a pokročilé výpočty, které jsou výrobním tajemstvím jednotlivých výrobců!

Co RAW obsahuje?
Pro pochopení řady problémů spojených se zpracováním RAWů je dobré pochopit, co všechno je v RAWu zapsáno a je k dispozici pro programy, které ho mají zpracovat. Takže to vezměme hezky popořadě:

  • Hlavička: obsahuje informaci o tom, o jaký RAW formát se jedná a který fotoaparát jej zapsal. Potom informace o snímači, jeho velikosti, uspořádání, barevné masce apod. Dále jsou v ní obsaženy informace o tom, jak byl fotoaparát nastaven v době expozice, a to konkrétně ve formátu EXIF.
  • Náhled: Jde o JPEG v nižším rozlišení, většinou kolem 1 MPix, který slouží pro rychlé zobrazení na displeji fotoaparátu či v počítači.
  • Obrazová data: Zde jsou uložena samotná obrazová data vzniklá ve čtvrtém kroku zpracování. Většinou nejsou nijak komprimována, a nebo je použita bezztrátová LZW komprese.

Zpracování na počítači
Konečně se dostáváme ke kameni úrazu, kterým je samotné zpracování RAW v počítači. Zde musíme rozlišit, zda použijeme pro zpracování software od výrobce fotoaparátu, či od někoho jiného.

Pokud jde o program přímo od Nikonu, Canonu, Sony apod., proběhne zpracování stejně, jako by proběhlo ve fotoaparátu. To znamená, že program si přečte z hlavičky nastavení, tak jak bylo na fotoaparátu, a aplikuje je na obrazová data stejnými postupy a algoritmy, jako by to býval udělal fotoaparát v případě JPEGu. Výsledek bude stejně barevný, stejně ostrý a budou provedeny stejné korekce. Bohužel Canon DPP, Nikon Capture NX2 ani další programy od výrobců fotoaparátů nepatří ani mezi nejrychlejší, ani mezi nejpohodlnější nástroje pro zpracování RAW, a tak fotografové často sahají po programech od třetích výrobců.

A pokud se rozhodnete pro program od kohokoli jiného, než výrobce vašeho fotoaparátu, situace se komplikuje. Tito výrobci totiž vědí, jak byl nastaven fotoaparát, co zaznamenal snímač, ale konkrétní postupy zpracování prováděné v kroku pět jsou výrobním tajemství, a tak si museli napsat vlastní. Tudíž zpracování provedené v Adobe CameraRAW (Photoshop či LR), Apple Aperture, Capture One, Zoneru apod. je trochu odlišné, než jaké používá fotoaparát. A zde je odpověď na všechny otázky položené na začátku:

Jak to, že každý program zpracovává RAW jinak?
Proto každý program používá jiné algoritmy pro vyvolání obrazových dat, a tudíž i výsledek se liší. Stejného výsledku jako fotoaparát dosáhnete pouze v softwaru od výrobce fotoaparátu.

Jak je možné, že JPEGy z téhož fotoaparátu jsou jiné než RAWy?
Protože JPEGy zpracovává fotoaparát dle postupů výrobce fotoaparátu. RAW zpracovává počítač podle postupů zvolených výrobcem daného programu, ve kterém pracujeme. Originální software od výrobce fotoaparátu by měl JPEG i RAW zpracovat a zobrazit stejně.

Proč se při načítání RAW fotografií mění jejich barevnost?
Protože většina programů nejprve zobrazí náhled vytvořený fotoaparátem a obsažený v RAWu, a až skončí potřebné výpočty, nahradí jej vlastním náhledem získaným vlastními výpočty.

Je tedy lepší používat software od výrobce fotoaparátu?
Záleží na tom, jakým způsobem chcete pracovat a jaký výsledek se vám líbí. Všechny programy určené pro zpracování RAW nabízejí tak širokou paletu nástrojů, že můžete získat takřka jakýkoli výsledek. Navíc programy od třetích výrobců jsou většinou výrazně rychlejší, nabízejí více funkcí a jsou lépe napojeny na další zpracování. Z tohoto pohledu si tedy můžete s klidným srdcem vybrat takový program, který vám bude nejvíce vyhovovat. Pokud ale rádi používáte různé scénické režimy, styly, efekty a podobná nastavení na fotoaparátu, dokáže je pouze originální SW od výrobce fotoaparátu aplikovat i na RAW snímky.

Tématické zařazení:

 » Vybíráme  

 » Vybíráme  » Technologie  

Diskuse k článku

 

Vložit nový příspěvek   Sbalit příspěvky

 

Je Raw již nějak výrobcem fotoaparátů upraven?

Autor: Lavička Muž

Založeno: 12.01.2012, 08:23
Odpovědí: 2

Zajímavý článek, teoreticky je to popsáno jasně, ale jak je to prakticky - třeba u nejnovějších fotoaparátů vysoké úrovně se soubory raw (nebo orf apod.) - zasahuje do toho už výrobce fotoaparátu? Třeba že by již v rawu nastavil nějaké základní odšumování a podobně.
Používám Olympus (E-1P, E-30, E-5) a prakticky se mi zdá, že tam základní úprava rawu výrobcem už je provedena, např základní doostření. Tzn. rawy (orf) zpracované orig. programem Oly, při vypnutí doostření na fotoaparátu, není nutné doostřit. Ale při použití sw cizího výrobce - Zoner, je to lehce neostré a je nutné doostřit. PL

Odpovědět na příspěvek

RE: Je Raw již nějak výrobcem fotoaparátů upraven?

Autor: Finch Muž

Založeno: 12.01.2012, 14:09

Třetím krokem je provedení primárních korekcí.... Provádí se korekce statického šumu ... Dále je možné zde aplikovat korekci vad objektivu ...

Odpovědět na příspěvek

RE: Je Raw již nějak výrobcem fotoaparátů upraven?

Autor: Radek Heil Muž

Založeno: 13.01.2012, 17:26

Autor článku to psal. V hlavičce RAWu jsou údaje o fotoaparátu. V případě softwaru od výrobce fotoaparátu software automaticky při načítání rawu ho zpracuje, tak jako by ho zpracoval foťák při převodu do JPEGu. Takže i doostření!
V případě jiného výrobce tento krok nenastane. Protože algoritmy výrobce fotoaparátu jsou výrobci programu neznámé. V Lightroomu sice jsou možná nastavení dle typu fotoaparátu, ale stále tento algoritmus psal výrobce programu, takže je to jasné, proč je to třeba v tomto případě doostřit.

Není nic těžkýho si sestavit svůj vlastní profil pro import a může se vesele pracovat s programem od jiného výrobce.

Odpovědět na příspěvek

Olympus a RAW/ORF/

Autor: Pavol Kolárik Muž

Založeno: 12.01.2012, 20:56
Odpovědí: 3

No já mám také skúsenosti, že v poslednej dobe fotografujem čisto do RAW s fotoaparátom Olympus E-520, ale zdá sa mi, že nevidím zásadný rozdiel s výstupom v JPEG ani po spracovaní RAW v Zoneri 13.Aj výstup v JPG z Olympusu je výborný. Práve, že mám viac práce s RAW-om pri jeho spracovaní. Čiže JPG, ktorý ešte v Zoneri doupravujem mi poskytuje takmer zhodné výsledky s RAW po prevedení do JPG. Možno ajby niekto namietal, že nemám Photoshop, či Profesionál Zoner, ale pre vystavenie na webe je to u mňa jedno. Myslím, že kvalitne odfotená predloha,dáva základ dobrému výsledku bez ohľadu či je to vo formáte JPEG alebo v RAW.

Odpovědět na příspěvek

RE: Olympus a RAW/ORF/

Autor: Jan Brezina Muž

Založeno: 13.01.2012, 06:56

Pokud Vam vyhovuje kvalita JPegu, tak do nej fotte. RAW neni ani povinnost ani absolutne nejlepsi reseni. Zalezi na tom co a jakym zpusobem fotografujete.

Odpovědět na příspěvek

RE: Olympus a RAW/ORF/

Autor: Jenc Muž

Založeno: 13.01.2012, 15:34

Výhod RAWu je spousta.
Při focení do JPEGu máte pouze 8bitový výstup, což znesnadňuje další zpracování. Při úpravě WB v počítači také není u JPEGu moc z čeho brát, nemluvě o úpravě expozice, tonální křivky, atd., adt.
Přesně, jak píše pan Březina, z jednoho RAWu můžete vyvolat tisíc odlišných fotek v perfektní kvalitě. Zatímco u JPEGu jsou možnosti stokrát chudší.

Odpovědět na příspěvek

RE: Olympus a RAW/ORF/

Autor: Vojtěch Muž

Založeno: 13.01.2012, 22:00

Já tyhle problémy v rozdílném vzhledu řeším tak, že prolínám výstup získaný přes WIC kodek výrobce (tzn velmi podobný JPEGu z fotoaparátu) se zpracováním z (neoriginálního) RAW konvertoru. Většinou se mi na každém něco nelíbí, takže takhle dosáhnu nejlepšího vzhledu při slušné kvalitě.

Odpovědět na příspěvek

Výborně

Autor: Jenc Muž

Založeno: 13.01.2012, 15:27
Odpovědí: 3

Díky za moc pěkný článek! Bude pokračování?

Odpovědět na příspěvek

RE: Výborně

Autor: Jan Brezina Muž

Založeno: 13.01.2012, 15:34

Diky. O primem pokracovani jsem neuvazoval. Napada Vas neco co vam chybi a melo by byt doplneno? Samozrejme chystam podobny clanek o JPEGu

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: Výborně

Autor: Jenc Muž

Založeno: 13.01.2012, 15:41

Napadá mě třeba porovnání několika programů pro zpracování RAWů (Camera Raw, Capture One, Zoner, Bibble (After Shot, atd.), tedy mimo ty dodávané výrobci fotoaparátů. Zejména co se kvality výstupu týká, ale i možností úprav, rychlosti, komfortu...

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: RE: Výborně

Autor: mk Muž

Založeno: 13.01.2012, 17:14

Dělal jsem před dvěma lety. Pravda, od té doby programy zase kousek pokročily, ale nějakou vypovídací hodnotu by to mít ještě mohlo... 4 díly:
http://www.martin
kozak.com/?p=4350
http:/
/www.martinkozak.com/?p=4
375
http://www.martinkoz
ak.com/?p=4442
http://ww
w.martinkozak.com/?p=4597

Odpovědět na příspěvek

ORF v Irfanu

Autor: J.Šimek Muž

Založeno: 13.01.2012, 18:14
Odpovědí: 2

Tak jsem se právě dozvěděl, že Irfan View není až tak nebesky geniální program, jak jsem se domníval. Ten totiž zobrazoval moje olympusí ORFy s natolik věrnou barevností, až jsem žasnul. Dnes jsem si odpovídající ORF a JPG porovnal a je to tam. ORF obsahuje obraz se stejným rozlišením (a naprosto vším ostatním), avšak obraz je viditelně více komprimovaný. Přesto jde o příjemnou funkci, díky níž bych nemusel, fotit do JPG a třídit bych mohl rovnou RAWy.

Odpovědět na příspěvek

RE: ORF v Irfanu

Autor: milda Muž

Založeno: 14.01.2012, 10:28

Já prohlížím ORF už nějakou dobu k svojí naprosté spokojenosti ve Fast Stone Viewer, myslím, že mi vyhovuje daleko víc než kdysi Irfan. Tan je zase vynikající na dávkovou kompresi.

Odpovědět na příspěvek

RE: ORF v Irfanu

Autor: Jenc Muž

Založeno: 15.01.2012, 01:31

Však já to přesně tak používám. Fotím jen do RAWu, a když potřebuju jen někam rychle prdnout fotky v JPEGu, použiju Irfana a vytáhnu "náhledový" JPEGy z RAWu, jako kdybych fotil do JPEGu, a nemusím nic vyvolávat. Mám Pentax, ten taky ukládá do RAWů JPEGy v plným rozlišení. Jaká je jejich kvalita, nevím, ale je to OK.

Odpovědět na příspěvek

RAW nebo JPEG

Autor: milda Muž

Založeno: 14.01.2012, 10:15
Odpovědí: 3

Vůbec si nedovedu představit, že bych mohl fotit jen do JPEGu. RAW je sice o poznání pracnější, ale mám (téměř )naprostou kontrolu nad výsledkem. Je jisté, že fotím-li posezení na zahradě u grilu a nepotřebuji-li větší fotky než pohlednice, nebo se je chystám je rozeslat netem, nebudu se s RAWem namáhat, nejsou-li tedy nějak komplikované světelné podmínky. Ale i tak fotím simultánně do RAWu iJPEGu.Co kdyby se mezi běžnými, památečními fotkami objevil nějaký "špek". Mám-li foťák který to umožňuje, samozřejmě.Pak přeci není problém nepotřebné RAWy smáznout. Ale pokud se donutím na podzim na horách vstát ještě za tmy abych byl za úsvitu někde na kopci nebudu riskovat že nebudu mít možnost upravit třeby stíny nebo sluncem prosvícenou mlhu v protisvětle jen proto, že to už kdysi za mne upravil někdo, kdo naprogramoval algoritmus v JPEGu ve fabrice a "přebytečná" data vyházel. Při trošce cviku lze vytáhnout z RAWu i to, o čem JPEG nemá nejmenší potuchy že tam je. Samozřejmě, záleží na osobních nárocích. Mám známou, která poslouchá přenosy z Pražského jara na třicet let starém tranzistoráku a vůbec ji nenapadne, že to jde poslouchat líp. Tím opravdu nechci nikoho urážet. A ještě k originálním softům. Svůj první RAW jsem dělal Olympusem E 300 a v přiloženém softu, tuším Oly Master. Když jsem ho "vyvolat" byla to fotka vodopádu v ostrém slunci, voda byla plná jakýchsi černých hrudek, naprosto stejná jako JPEG. Byl to docela šok, říkal jsem si, co jsem to koupil za šmejd. Když jsem za nějaký čas udělal tu samou fotku v Capture One nevěřil jsem svým očím, že je ta samá fotka. Takže určitě, na větší fotku, pokud je ještě focená v atypických podmínkách jedině RAW.

Odpovědět na příspěvek

RE: RAW nebo JPEG

Autor: koumes Muž

Založeno: 16.01.2012, 20:49

ad "třicet let starém tranzistoráku" - ten bude s vysokou pravděpodobností hrát líp než současnej výrobek, zeptej se kteréhokoli trochu znalého elektrotechnika a osvětlí ti to

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: RAW nebo JPEG

Autor: milda Muž

Založeno: 17.01.2012, 11:02

Ten tranzistorák byl míněn jako příměr,samozřejmě, jinak se jedná v tomto konkrétním případě o "pohlednicový" formát rádia na čtyři tužky s germaniovými tranzistory na konci a koncert byl konzumován na AM. Mimoto že fotím, jsem více než třicet let radioamatér a hifista, proto si troufám tvrdit, že velmi výrazně lépe než toto hraje i 2+1 Logitech, který mám vedle počítače. Nebudu to doufám nucen doložit frekvenčními charakteristikami obou zařízení. Ale myslím, že tohle je debata mimo téma, čímž se ostatním omlouvám.

Odpovědět na příspěvek

RE: RE: RAW nebo JPEG

Autor: Karel Kahovec Muž

Založeno: 23.01.2012, 14:44

Nebude - bude mít vyschlé elektrolytické kondenzátory a i čáslečně degenerované polovodičové přechody, k tomu zoxidované kontakty v konektorech, svody na plošném spoji díky zbytkům kalafuny a navíc vydřenou odporovou dráhu potenciometru - pravděpodobně nebude hrát vůbec, nanejvýš trochu chrastit či chrčet.

Odpovědět na příspěvek

 

 

Odpověď na příspěvek:

Výhod RAWu je spousta.
Při focení do JPEGu máte pouze 8bitový výstup, což znesnadňuje další zpracování. Při úpravě WB v počítači také není u JPEGu moc z čeho brát, nemluvě o úpravě expozice, tonální křivky, atd., adt.
Přesně, jak píše pan Březina, z jednoho RAWu můžete vyvolat tisíc odlišných fotek v perfektní kvalitě. Zatímco u JPEGu jsou možnosti stokrát chudší.


Jméno:

Pohlaví:

,

E-mail:

Předmět:

Příspěvek:

 

Kontrola:

Do spodního pole opište z obrázku 5 znaků:

Kód pro ověření

 

 

 

 

 

Přihlášení k mému účtu

Uživatelské jméno:

Heslo: