RAW format, princip rada i alati za njegovu konverziju

Konverzija, pretvaranje, obrada, razvijanje… i ovdje se teško usaglasiti :)

RAW format i alati za njegovu konverziju

Čak i danas JPEG je jedan od najpopularnijih i najrasprostranjenijih formata, bar kada je fotografija u pitanju. Razlog zašto je to tako leži u sposobnosti njegovog algoritma da veoma dobro “spakuje” informacije što za posledicu ima fajlove relativno male veličine i fotografije koje na prvi pogled nemaju vidljivih gubitaka koji inače nastaju usled JPEG kompresije. Već na drugi pogled iskaču neki ozbiljni nedostaci. Veoma slaba dinamika sa svega 256 nijansi po kanalu je često nedovoljna, a uz nju je prisutan i problem degradacija kvalitete koja je posledica JPEG kompresije (lossy algoritma), posebno u slučaju naknadnog snimanja (što je veći broj snimanja to je veća i degradacija fotografije).

RAW nam zato dolazi kao naručen. Njegova prednost ne leži samo u većoj dinamici i sposobnosti da fotografija ne gubi na kvalitetu usled kompresije. Postoje i drugi formati namjenjeni rasterskoj grafici (npr. TIFF) koji su po tome mnogo kvalitetniji od JPEG-a, no bio bi veoma krupan zalogaj prepustiti manipulaciju takvim fajlovima bilo kom fotoaprat današnjice, prije svega zbog veličine tih fajlova.

Pokazao se kao idealan format jer je pružio mogućnost da proces generisanja fotografije potpuno preselimo iz fotoaparata u digitalnu mračnu komoru, tj. računar. Jednostavno RAW je format koji nudi najveću fleksibilnost u procesu nastajanja digitalne fotografije i njenoj obradi.

Kako nastaje RAW

Zavirimo malo ispod haube. Jedan tipičan senzor kakav se može naći u digitalnom fotoaparatu organizovan je kao matrica piksela, tj. foto elemenata koji sakupljaju spoljašnju svjetlost koja kroz objektiv pada na njegovu površinu. Ta svjetlost, tj. energija fotona, se putem fotodioda i AD konvertora pretvara u digitalni oblik. Zavisno od AD konvertora, intenzitet svakog piksela će imati određen broj tonova (8-bitni AD konvertor daje 256 različitih nivoa, 12-bitni, danas najčešći, 4096, a od skora su u upotrebi i 14-bitni konvertori sa 16384 nivoa). Kao izlaz, dobijamo matricu piksela gdje svaki piskel čuva samo podatak o svom intenzitetu, tj. potpuno monohromatsku fotografiju.

Odakle onda boja?

Bajerov filter

Dr. Bajer (Bryce E. Bayer) iz kompanije Kodak izmislio je filter matricu, tj. šemu rasporeda R-G-B filtera u matrici, po kojoj bi svaki od elemenata trebao da propusti samo jednu od tri RGB komponente. Po ovoj šemi 50% filtera propušta samo zelenu (G), a po 25% crvenu (R) i plavu (B) komponentu upadnog svjetla.

Bajerov senzor

Razlog za dominaciju zelene komponente leži dijelom u činjenici da ljudsko oko može da prepozna mnogo više u zelenom dijelu spektra, a dijelom i zbog toga što zelena boja pokriva najvažniji dio vidljivog spektra. U prirodi ljudskog oka je da ono mnogo bolje reaguje na kontrast nego na boje, tj. mnogo bolje će re reagovati na razliku između svijetlog i tamnog negoli na razliku između dvije boje. Sve to su elementi na kojima je zasnovan ovaj prilično složen koncept. Na ilustraciji koja slijedi prikazan je raspored filtera u Bajerovoj matrici:

Bajerova filter matrica

Vidimo da svaka od komponenti matrice tj. svaki piksel, bez obzira koji je filter iznad njega, primi samo trećinu informacije. Da bi odredili stvarnu boju tog piksela, potrebno je uraditi interpolaciju na Bajerovom uzorku. Algoritam je dosta složen i izlazi iz okvira ovog teksta. Treba samo znati da danas postoji dosta različitih rješenja za to.

Najbitnije u cijeloj priči je da svaka ćelija na senzoru tj. piksel pojedinačno registruje samo intenzitet svjetla koje je palo na njega. Tek naknadno, uzimajući u obzir vrijednosti okolnih piksela i njihovu poziciju u filter matrici, određuje se i boja tog piksela. Ovaj princip nazivamo Bajerovom interpolacijom.

Pretpostavljam da je ovo bio veoma zamoran dio, ali sam smatrao da nije loše znati bar elementarno o načinu kako naši fotići “vide” svijet oko sebe. Postoji još i Foveon senzor sa jednom potpuno drugačijom organizacijom piksela u matrici, ali je Bajerov senzor (koncept) trenutno najzastupljeniji.

RAW datoteke (fajlovi)

Podaci prikupljeni sa senzora, skupa sa parametrima ekspozicije i svim preostalim parametrima (podešavanjima) koji utiču na završni izgled fotografije, snimaju se na memorijsku karticu u vidu jedne raw datoteke. Opciono, moguće je da se uz ove podatke snimi i ekvivalentna JPEG datoteka.

Svaki proizvođač ima neki svoj standard za zapisivanje ovog formata, a postoje i specifičnosti na nivou svakog modela. To znači da postoji veliki broj različitih tipova raw datoteka. Među najzastupljenijim su: .CRW, .CR2 (Canon), .NEF (Nikon), .RAF (Fuji), .ORF (Olympus), .PEF (Pentax), .SRF, .SR2, .ARW (Sony), .KDC, .DCR (Kodak).

Adobe je otišao korak dalje, pokušavajući sa nametanjem standarda i u želji da se napravi neki univerzalni raw, ponudio nam je .DNG – Adobe Digital Negative, format koji lagano dobija na popularnosti.

Alati za konverziju

Sada kad znamo princip po kome nastaje raw i kako se iz njega generiše fotografija, ostaje još samo jedan segmet – programi (software) za raw konverziju. U pitanju je alat čijom upotrebom, uz odabir potrebnih parametara, naša fotka dobija svoj život i formu.

Proizvođači opreme obično uz nju isporučuju i programe za raw konverziju. Ti su programi manje više uglavnom loši ili bolje da kažem imaju prilično ograničene mogućnosti. Izuzetak je (bar od ovih što sam lično probao) jedino Nikon koji ima zaista sjajanu podršku za raw, no ona nije besplatna. Bez obzira na veliki broj različitih proizvođača i raw datoteka, princip po kome svi oni funkcionišu je zajednički. To je omogućilo da se pojave programi nezavisnih proizvođača softvera koji nude konverziju za veliki broj različitih raw formata.

Obzirom da imam neke osobine hrčka, da ništa ne bacam, da volim organizovati stvari unaprijed i uz detaljno planiranje, za moje poimanje dobrog raw programa trebalo bi da istom vjerujem, da ima kontinuitet i da znam da me sutra, kada nabavim neki novi i još moderniji fotić ovaj neće iznevjeriti i da će ubzro nakon pojave novog modela fotoaparata da se pojavi i nova verzija programa koja podržava upravo taj format.

Dobar program za konverziju trebalo bi, pored svih onih standardnih mogućnosti, da podržava što veći broj formata, da je rad sa njim jednostavan i logičan, da je brz što je više moguće (neki od njih baš i nisu šampioni po pitanju brzine). Svjestan sam da je savršenstvo nemoguće postići, ali treba ga bar imati u vidu :)

Namjera mi je da izdvojim neke od programa koje sam probao u prošlosti i da napišem redak dva o onim popularnijim a u okviru toga daću i moju preporuku. Redosled navođenja nije slučajan, odgovara redosledu kako sam ih i probavao:

Iako različiti, svi u osnovi imaju sličan interfejse za podešavanje bar onih osnovnih parametara. Ovo naravno ne garantuje dobijanje potpuno identičnih rezultata kod svih njih u slučaju istih polaznih vrijednosti jer svaki proizvođač ima svoje algoritme za konverziju. Zbog toga nije loše znati bar neke osnovne karakteristike i specifičnosti svakog od konvertora.

Odlučio sam se da o svakom od njih pišem u zasebnom članku jer mi se čini da ću tako lakše da kanališem eventualnu raspravu o njima. Ovo će mi olakšati i sastavljanje nekog indeksa pojmova u budućnosti, jer će svaki termin da vodi direktno na članak o njemu.

To bi bilo sve za ovaj put, a već za dan ili dva slijedi nastavak.
Dotle, fotkajte RAW :)

Tekst je dio serije RAWbuka i RAWbeceda (opširno o RAW fromatu). Možda te zanima još nešto na ovu temu:

  1. RAWbuka i RAWbeceda
  2. RAW format, princip rada i alati za njegovu konverziju
  3. Pixmantec RawShooter Premium
  4. Bibble Labs Bibble Pro
  5. Phase One Capture One PRO (C1 PRO)
  6. Adobe Camera Raw 4

Komentari 3

  1. Bogdan Radenkovic :: 04 Feb 2008 u 9:00

    Bra`o brate, tesko da mozes naci korisniji tekst na srpskom o Rawu, senzorima i jos po nechemu.

    Birgit :)

  2. Samir :: 04 Feb 2008 u 12:52

    ma nije bitno koji je jezik nego što je napisano, a ovo je jako poucno, hvala ti Che za sve :)

    majstore :)

  3. dule :: 05 Feb 2008 u 20:38

    ‘alal
    Veoma poučan i jasan tekst, bez suvišnih i zamornih stvari. Kratko i j…

Ostavi svoj komentar

Tvoja email adresa nikada neće biti javno objavljena, niti na neki drugi način biti zloupotrebljena. Obavezna polja su označena sa *