Desde una perspectiva técnica, ¿qué es exactamente RAW y en qué se diferencia de las imágenes JPG o de mapa de bits? No estoy preguntando sobre los pros y los contras frente a otro formato, sino qué constituye el formato RAW, cómo se almacenan los datos, en qué se diferencia de JPG (aparte de la falta de compresión) y en qué se diferencia del mapa de bits.
RAW son datos que se extraen de la cámara en una etapa anterior de procesamiento .
Esto permite que el procesamiento adicional se lleve a cabo más tarde en una computadora a voluntad. En particular, evita que los pasos de procesamiento con pérdida de demostración , nitidez/reducción de ruido y compresión JPEG se apliquen permanentemente al archivo de imagen resultante antes de que salga de la cámara.
Cuando tomas una foto:
Esto es lo que sucede cuando toma una foto y en qué etapas del procesamiento se extraen las imágenes RAW y JPEG.
filtro bayer
El obturador se abre y la luz entra en la cámara. La luz se filtra a través de un filtro de color Bayer, por lo que cada píxel del sensor solo recibe luz roja, verde o azul. Esto es necesario porque sin él el sensor es monocromático.
Sensor
La luz incide en el sensor (a menudo a través de diminutas microlentes que ayudan a reunir más luz en la parte sensible del píxel). Luego se convierte en millones de impulsos analógicos, cada uno correspondiente a un píxel.
Conversión de analógico a digital
Los impulsos analógicos se amplifican en la cantidad correcta según la sensibilidad (clasificación ISO) seleccionada y luego se convierten en valores digitales utilizando un convertidor analógico a digital, a una cierta profundidad de bits. Después de esta etapa, tiene millones de valores digitales (generalmente de 12 o 14 bits) en una secuencia.
Tenga en cuenta que el método de conversión de analógico a digital es muy diferente en los sensores CMOS y CCD. Por ejemplo, un sensor CMOS contiene un transistor en cada píxel para ayudar con esto, pero basta con decir que al final, todavía obtienes un montón de valores digitales.
Ajuste del nivel de negro
La cámara necesita determinar el nivel de negro correcto, ya que el sensor no devolverá necesariamente cero para los píxeles que son negros. Por ejemplo, el calor ambiental del sensor puede causar alguna señal. La corrección de esto a menudo se realiza leyendo los datos del sensor de algunos píxeles del borde que están permanentemente cubiertos para que la luz no pueda alcanzarlos. Luego resta un valor apropiado de los otros resultados. Puede hacer otras correcciones en los datos digitales: puede intentar reducir algunos tipos de ruido, como el ruido de fondo causado por el sensor.
A veces, los valores digitales se pueden multiplicar o dividir aún más para alcanzar el valor de sensibilidad (ISO) correcto, si está utilizando un valor ISO que su sensor no hace de forma nativa.
Aquí es donde se extraen los datos RAW.
Si dispara en RAW, ninguno de los pasos a continuación se aplica de forma permanente al archivo de imagen cuando sale de su cámara, lo que le permite aplicarlos a voluntad en su software RAW.
demostración
Cada valor es, de hecho, un valor rojo, verde o azul. Sin embargo, necesita que cada píxel tenga los tres colores (rojo, verde y azul) para la imagen final. Por lo tanto, un algoritmo de demostración tiene que adivinar las otras dos partes de color para cada píxel, y lo hace basándose en el conocimiento de los píxeles circundantes. Hay una variedad de diferentes algoritmos de demostración con diferentes cualidades, y es un proceso con pérdidas. Si esto ocurre en la cámara, entonces está atascado con el algoritmo integrado de la cámara.
Conversión del espacio de color
El rojo, el verde y el azul del filtro Bayer no tienen necesariamente el mismo tono que el rojo, el verde y el azul del espacio de color sRGB estándar. Luego, la cámara realiza la corrección de color para convertir los colores en el espacio de color deseado, que suele ser sRGB.
Balance de blancos
La corrección del balance de blancos se aplica para corregir las diferentes temperaturas de color de las fuentes de luz mientras se toma la fotografía.
Corrección gamma
Se aplica la corrección de gamma que convierte los valores lineales en valores corregidos de gamma según lo requieran los archivos de imágenes digitales. Esta corrección no es una corrección gamma directa; se aplica una curva de contraste para garantizar que los reflejos y los negros se curvan bien, lo que le da una apariencia similar a la de una película.
Nitidez y reducción de ruido
Se aplica una cantidad adecuada de nitidez y reducción de ruido para mejorar la imagen y tratar de suprimir el ruido molesto. Existen diferentes algoritmos de nitidez y reducción de ruido, y este es un procedimiento con pérdidas. Si esto se hace en la cámara, entonces está atascado con la nitidez y la reducción de ruido que la cámara aplicó.
Compresión JPEG
Los datos de imagen resultantes se comprimen como JPEG. Esto también es, obviamente, un procedimiento con pérdidas.
Aquí es donde se generaría un archivo JPEG.
Más sobre el formato RAW
Para crear el archivo RAW, los datos sin procesar de los pasos 1 a 4 anteriores se ensamblan en un formato de archivo, que suele ser un formato de archivo propietario específico del fabricante basado en el formato TIFF. Los datos a veces se comprimen utilizando un algoritmo de compresión simple sin pérdidas y, a veces, parte de ellos también se cifra.
Dentro del archivo RAW, la cámara incrusta una gran cantidad de metadatos, con toda la información necesaria para realizar los pasos de procesamiento adicionales más adelante según la configuración de la cámara. Esto incluye información como qué ajustes de balance de blancos, nitidez y contraste están seleccionados en la cámara. El software RAW puede optar por seguir este consejo o ignorarlo.
La cámara también incrusta un archivo JPEG en el archivo RAW, que luego puede usar al reproducir la imagen en el modo de "reproducción" en la cámara. Este JPEG incrustado aumenta un poco el tamaño del archivo RAW, pero significa que la cámara no tiene que aplicar todo ese procesamiento cada vez que se ve la imagen en el modo de reproducción. El software de procesamiento RAW en las computadoras ignora en gran medida el JPEG incrustado, aunque algunos programas pueden usarlo para un modo de vista previa rápida o para generar miniaturas rápidas. Por lo general, es un JPEG de calidad bastante baja, lo suficientemente bueno solo para obtener una vista previa.
Los archivos sin procesar no son realmente imágenes como tales, sino los datos directamente del sensor de la cámara. Lo considero como congelar el estado de la cámara inmediatamente después de que finaliza la exposición y agruparlo en un archivo, normalmente con algún tipo de compresión sin pérdidas. El artículo de wikipedia proporciona una buena cantidad de detalles sobre el tipo de cosas que se registran, pero como guía diría:
Tenga en cuenta que no existe un único formato RAW, y todos los fabricantes de cámaras son libres de agrupar este tipo de datos a su manera. Adobe está tratando de promocionar su formato DNG (Digital Negative) , que yo personalmente uso, como un formato RAW estándar. Algunas cámaras pueden generar DNG, pero la mayoría debe convertirse. Hago esto al importar a Lightroom, ya que una de las ventajas es que puede almacenar datos de edición Lr dentro del archivo y no requiere sidecars xml. Otra ventaja de DNG es que tiende a generar tamaños de archivo más pequeños que los archivos RAW nativos.
Me imagino que debido a que la mayoría de los sensores están construidos con un diseño tipo filtro de Bayer , los datos del sensor solo contienen niveles de cada foto-sitio en el sensor. Un mapa de bits, por ejemplo, habría combinado los sitios RGB para formar un solo píxel.
Un archivo RAW es un volcado directo de los datos que captura la cámara.
Se ha derivado un archivo JPEG de esos datos RAW mediante un proceso de nitidez, corrección de color y compresión.
El corazón de una cámara digital es un chip sensible a la luz conocido como sensor.
Un archivo RAW es prácticamente una copia de los datos directamente de este chip cuando se captura una imagen. Como tal, el archivo de imagen no se reconoce fácilmente como una imagen porque:
Un archivo JPEG, por otro lado, es un formato de archivo estándar y se le ha aplicado cierto refinamiento a la imagen para que se vea mejor. Estos refinamientos incluyen la corrección del balance de blancos y la nitidez. Además, un JPEG generalmente tiene algo de compresión aplicada. Por lo tanto, el proceso de creación de un JPEG descarta los datos que originalmente estaban presentes en el sensor y que se conservarán en un archivo RAW.
Tanto un archivo RAW como un JPEG son tipos de mapas de bits (ambos representan píxeles individuales).
Muchas cámaras son capaces de generar un archivo JPEG y RAW para cada imagen.
JPEG es mejor si
RAW es mejor si
He omitido algunos de los detalles aquí (ver comentarios) para aclarar los conceptos básicos.
tone curvea los datos de imagen sin procesar, lo cual hacen. Cada canal se
procesa mediante la aplicación de una curva de tono, que efectivamente "agrega" el balance de blancos y el contraste adecuados. En realidad, sin embargo, no se está realizando ningún procesamiento real, la curva de tono simplemente atenúa la imagen cuando se representa en una pantalla. Si se aplica una curva de tono lineal a cada canal, aún se puede ver el estado sin procesar original (aunque la imagen se vería bastante monótona).Creo que wikipedia puede responder mejor a esta pregunta para los aspectos más técnicos: http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format .
En general, RAW es la salida exacta del sensor. Puede comprimirse o no, pero la principal diferencia entre JPEG y RAW es que RAW es un formato sin pérdidas. JPEG tiene una profundidad de 8 bits por píxel, mientras que RAW puede tener tantos bits como el sensor. Entonces, para pasar de RAW a JPEG, debe perder MUCHA información para pasar, digamos, de 12 bits por píxel a 8 bits por píxel.
Los formatos RAW son los que usan las cámaras. Después de eso, cuando realice el procesamiento posterior, usará un formato TIF para mantener la mayor cantidad de información posible. TIF también es un formato sin pérdidas y mantendrá la misma profundidad de bits que RAW.
Si echaste un vistazo a la imagen que toma inicialmente tu cámara, te decepcionarías. Después de tomar una imagen, la foto pasa por lo que se puede considerar como un procesamiento posterior dentro de la cámara para mejorar el color, el contraste, la nitidez, etc.
Cuando dispara en RAW, obtiene aproximadamente la misma imagen que obtendría con JPG, pero obtiene todos los datos necesarios para "deshacer" todo ese procesamiento posterior en la cámara para que pueda hacerlo de manera diferente si lo desea.
Cuando dispara en JPG, la cámara registra los datos, procesa la imagen y luego elimina los datos "deshacer" para ahorrar espacio en su tarjeta de memoria.
Puede encontrar más información técnica aquí: http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format
O si desea obtener un título en RAW y procesamiento de cámaras, consulte estos videos de la charla de Google PhotoTechEDU: http://www.youtube.com/watch#!v=7SuDOMhUUMg&feature=PlayList&p=F7C5C8C217CF2E13&index=1&playnext=1
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