Сырой или не сырой… Фотограф про raw

Сырой или не сырой… Вот в чем вопрос

Поскольку я занимаюсь фотографией а на дворе цифровая эпоха, приносящая в фотодело массу новых слов и понятий, приходится изучать и пытаться понять, что все эти термины означают на самом деле.
Итак, поговорим о raw. Мы знаем, raw переводится с английского как «сырой». Размер файла в raw формате гораздо больше, чем в jpg. Еще в интернетах пишут, что в raw сохраняется больше информации. Если в jpg – 8 бит на канал, в raw – 12 или 14 бит на канал. (Канал – основной цвет в аддитивной модели RGB (красный, зеленый, голубой). И еще много чего… Но, почему то, редко пишут про Брайса Байера, который придумал хитрый алгоритм размещения цветных фильтров над каждым пикселом матрицы, обеспечивая информацию для интерполяции цветного изображения.

В самом начале цветной фотографии делались три разных стекла через три разных светофильтра (то же самый RGB (красный, зеленый, голубой). Получались три черно-белые картинки, как бы яркости трех каналов. Если проецировать их на один экран через те же светофильтры – получится цветное изображение.

Кстати, какое-то время назад мои знакомые видеооператоры прицокивали языками над трехматричными камерами Panasonic. Там используется та же самая технология. А вот в моем Canon и в большинстве других современных фото и видео камерах применяется алгоритм Байера.
Все дело в том, что пиксель сенсора на матрице камеры воспринимает количество света, попавшее на него, т.е. яркость. Цвет (т.е. длина волны) этого света сенсору без разницы. Если покрыть сенсор светофильтром (к примеру красным), то на матрицу будет попадать лишь красная часть спектра. Вроде бы все просто и понятно. Но! Что бы получить цветную точку на экране компьютера, нужно в три раза больше информации. Точка на экране компьютера состоит из информации из трех каналов. Поэтому, что бы точно вычислить точный цвет точки, нужно три пикселя на матрице.

Итак, у нас есть 10 мегапиксельная камера. Т.е. мы понимаем, что после съемки у нас будет цветная картинка с разрешением, к примеру, 3648 x 2741. Это меня удивляет. Ведь у нас всего столько сенсоров, а тут столько цветных точек!

Получается откуда-то взялась дополнительная информация! Разберемся, в чем же состоит метод Байера. Дело в том, что матрица покрашена цветными фильтрами в определенном порядке, таким образом, что рядом находится несколько цветных светофильтров разных цветов. Когда производится съемка, камера знает какая яркость пикселов под каким фильтром и из блоков по четыре соседних пискеля и делает по три цвета для каждого пиксела в этом блоке, вычисляя, значение яркости каждого из трех цветов. Т.е. волшебным образом из 4 черно-белых пикселов получается 4 пиксела, только цветные!

Ну ладно. Понятно. Процессор в фотокамере супершустро расчитывет цвет на фотографии и сохраняет в jpg. Естественно, ему трудно и он делает всего 8 битный цвет. Кроме того он накладывает разные фильтры, увеличивает четкость, работает с пользовательскими настройками в камере.
А вот если снимать в raw, то в файл сохраняется таблица яркостей с матрицы. Для того, что бы была возможность потом получить цветную картинку потребуется raw конвертер. Это программа, в которой есть таблица размещения цветных фильтров для каждой модели фотоаппарата. Именно поэтому, бывает, когда купишь новейший фотоаппарат, а твой старый фотошоп, вдруг не понимает новые raw файлы, несмотря на то, что вроде и расширение такое же как и был. Просто, в фотошоповском raw конвертере нет информации про то, как размещены цветные фильтры на матрице. Просто нужно обновить файл raw конвертера. К примеру, для Windows

Raw конвертеров существует множество. У каждого есть свои сильные и слабые места.
Вот и представьте. Мощный процессор вашего компьютера вместе с видеокартой пыжатся изо всех сил, что бы интерполировать правильный цвет, сгладить, улучшить и выдать красивую картинку. И занимает это, можно сказать, секунды. А вот в фотоаппарате это все происходит моментально. Понятное дело, в ущерб качеству.
И выходит, если хочешь качество и правильную передачу цвета – вам изучать raw. Если нужно быстро, без сложностей и заморочек – вам jpg.
Маркетологи победили в борьбе за рынок и сейчас практически все цифровые камеры используют алгоритм Байера. Есть, правда, компания Sigma. У нее есть разработка – матрица Foreon. В этой матрице цвет определяется от глубины проникновения в слой матрицы. Т.е. тут идет честное цветоделение. Правда, по количеству мегапикселей Sigma всегда уступала. У нее почти в три раза было меньше точек и это не дало ей обойти конкурентов.
Вот такой сырой формат.