Qué hace que los formatos RAW sean mejores para la manipulación que los JPEG o PNG [duplicar]

Hay mucha más información en un archivo sin procesar que en un archivo jpeg procesado (o un PNG o TIFF de 8 bits). Cuando se convierte a jpeg, se "incorporan" muchas cosas: balance de blancos, punto negro, punto blanco, corrección de gamma, otras propiedades de la curva de respuesta de valores oscuros a claros de cada píxel, etc. Una vez que esa información desaparece, no puede no ser recuperado. Manipular un jpeg o un png de 8 bits solo permite cambiar los datos limitados que todavía están presentes en el archivo. No permite volver a agregar información que se descartó cuando los datos sin procesar se convirtieron a jpeg o png. Incluso con archivos tiff o png de 16 bits, la corrección gamma está "integrada" y, en menor medida que con archivos de 8 bits, también lo está la latitud disponible para la corrección del balance de blancos y otras manipulaciones de las curvas de respuesta.

Se trata de la acumulación de errores. Con una mayor profundidad de bits, los archivos RAW pueden manejar más procesamiento antes de que comience a ver artefactos de bandas y cuantización. Eventualmente verá aquellos con archivos RAW que también se manipulan más tarde. Entonces, la ventaja principal proviene de la profundidad de bits.

Otra preocupación común son los artefactos de compresión. Cuando procesa una imagen que tiene artefactos, la imagen termina con aún más artefactos. Algunas personas exasperan el problema guardando y luego recargando un archivo JPEG sobre uno que puede introducir nuevos artefactos y reducir aún más la calidad de la imagen. Por supuesto, existe una solución simple que es la que suelen usar los profesionales: convertir el JPEG a TIFF u otro formato sin pérdida y luego manipularlo y guardarlo a voluntad, renderizar el formato final como JPEG u otro formato con pérdida si es necesario.

Esto da las razones claras por las que RAW soportará más procesamiento que JPEG. En cuanto a PNG, esto no es necesario, ya que PNG también puede tener una mayor profundidad de bits y estar sin comprimir. Un PNG puede almacenar el mismo rango dinámico, aunque los comunes son de 8 bits por componente, al igual que JPEG, esta no es una propiedad fija de PNG. Otros formatos como TIFF ofrecen preocupaciones similares cuando es posible tener archivos con una profundidad de bits alta o baja.

La calidad de compresión JPEG no es el principal factor limitante para las imágenes que salen de la cámara. Además, podría ser posible almacenar datos escasos en archivos JPEG, es decir, guardar valores de canal ausentes como 0, y hacerlo comparable al tamaño del archivo RAW o menos que eso.

Los siguientes aspectos son la razón para usar archivos RAW:

• la imagen que la cámara obtiene del sensor debe sufrir una conversión de color para que se vea bien. Guardar datos de imagen del sensor no manipulados en archivos de 8 bits reduce la calidad de la conversión de color (que no está bien definida para todos los propósitos), y si los datos manipulados se guardan en archivos de 8 bits, cambiar la conversión de color (para otro propósito) ocurrir con pérdida adicional
• las cámaras toman decisiones poco óptimas en muchas situaciones y una de las respuestas a las preguntas que vinculó lo ilustra de manera exhaustiva. Si se hace a propósito o por consideraciones de rendimiento es otra cuestión.
• además, JPEG se considera una imagen de usuario final lista para exposición, y ninguna de las cámaras que conozco la trata de manera diferente. Esto tiene sus propias consecuencias, como la nitidez y la reducción de ruido, que destruyen los datos de la imagen. Además, se supone que el punto blanco de una imagen (es decir, el color del tono más brillante) debe estar cerca de D65 (luz diurna 6500K) o algo así para la mayoría de las aplicaciones modernas, y los sensores de imagen tienen un punto blanco muy diferente. Las imágenes del sensor pierden información adicional al convertirse en puntos blancos populares que podrían usarse en el proceso de recuperación de luces. Las cámaras también aumentan el contraste y eso significa que las partes más oscuras de las imágenes tienen menos detalles incluso después de la corrección.

Las cámaras están lejos de ser ideales y cada imagen hecha con una cámara digital que ves en cualquier lugar es producto de un montón de compromisos. La gente tiende a preferir compromisos diferentes.

Hay una compresión JPEG de 8 bits con pérdida compatible con el formato de archivo DNG que no destruye las imágenes, pero es propensa a la reducción de la precisión de la conversión de color. Puede usar DNG Converter con la compresión con pérdida activada para ver cómo afecta sus imágenes, lo encontré aceptable para muchas aplicaciones. Esto sucede así porque

• los 12/14 bits de las cámaras digitales denotan la cantidad de información lineal, y las imágenes codificadas de 8 bits están codificadas casi exclusivamente con gamma. Lo que significa que la diferencia entre 16383(el número más grande de 14 bits) y 16242es aproximadamente tan informativo como la diferencia entre 255(el número más grande de 8 bits) 254y ambos son mínimamente perceptibles por humanos (a menos que se manipule la imagen)
• incluso más que eso, hay un ruido del sensor de magnitud similar presente en la salida del sensor de la mayoría de las cámaras recientes en configuraciones ISO superiores a ISO200 o algo así, lo que resta importancia a los valores tonales adicionales
• con el crecimiento de la resolución, la importancia de la profundidad de color se desinfla. Una imagen con una resolución de 2000x2000 y una profundidad de 4 bits se puede representar de la misma manera que una imagen con una resolución de 1000x1000 y una profundidad de 8 bits (si la imagen de 4 bits se difuminó. El ruido del sensor juega este papel en las imágenes de la cámara). Las cámaras modernas tienen un excedente de profundidad de color en relación con su resolución para la gran mayoría de las aplicaciones y se puede desperdiciar parte de la profundidad de color sin una gran pérdida de calidad.

Nikon estuvo usando codificación de 9 o 10 bits para versiones con pérdida de archivos NEF durante mucho tiempo porque no es lo que decide sobre la calidad de la imagen final.

En lo que respecta a la edición de imágenes rasterizadas, JPEG introduce ruido (detalles inexistentes) cada vez que se abre/guarda una imagen. En este caso, se debe usar cualquier formato de imagen que no lo haga y admita la profundidad de bits necesaria. Esos son: PNG, JPEG2000, TIFF, PSD, WebP y muchos otros. Idealmente, debe editar imágenes de forma no destructiva utilizando objetos y capas inteligentes.

• una mayor profundidad de bits de los archivos sin procesar hace que los archivos sean menos susceptibles a la posterización durante la edición
• la información de las sombras y los reflejos se puede recuperar más fácilmente en archivos sin formato
• en algunos editores sin procesar, las ediciones no se realizan en los datos reales, sino que se incluyen como recetas. Entonces, si hace que la imagen sea súper brillante, guarde, abra y vuelva a oscurecerla, no perderá ningún dato / calidad
• Los archivos JPEG usan compresión con pérdida. Si realiza un cambio, vuelva a abrir el archivo, realice otro cambio y guárdelo, el archivo se recompensa y la calidad de la imagen se deteriora
• el acceso a datos sin procesar permite algunas técnicas especiales como el uso de perfiles personalizados, etc.