RAW, JPEG, TIFF і втрата даних
Часто можна чути й читати в популярних виданнях твердження, що "JPEG - формат із втратою даних, а от TIFF і RAW - ні". Цим же твердженням часто "виправдують" відсутність збереження в RAW у деяких камер ("RAW ні, зате є TIFF!"). Деякі автори йдуть ще далі й навіть при наявності обох форматів у камері (RAW і TIFF) радять зберігати в TIFF, "як більше сумісному й не потребуючої конвертації". Всі ці твердження й ради в корені невірні. А що ж насправді?
А насправді єдиним форматом без втрати даних є RAW. Ступінь втрати даних при збереженні в TIFF і JPEG (максимальної якості) приблизно однакова на 99% аматорських сюжетів. А оскільки час збереження файлу TIFF у камері на порядок більше, ніж JPEG, застосування формату TIFF у цифрових камерах взагалі недоцільно.
Твердження категоричне й "єретичне", але лише на перший погляд. Захисники формату tiff напевно почнуть ілюструвати його переваги зйомками дрібних контрастних чорно-білих мир. І дійсно одержать більше високий дозвіл і деякі артефакти у формату JPEG. Але це саме той 1%, про який я згадував. Більшість (99%) РЕАЛЬНИХ аматорських сюжетів не містять стільки дрібних контрастних деталей у таких кількостях. На РЕАЛЬНИХ сюжетах втрати від JPEG-Стиску в порівнянні з TIFF настільки незначні, що навіть на моніторі ПРИ СЛІПОМУ ТЕСТУВАННІ (коли не знаєш що де) практично неможливо побачити різниці. Після роздруківки - тим більше. Набагато помітніше інші втрати даних, які відбуваються при збереженні в камері, неважливо - в TIFF чи або в JPEG. Про них практично ніхто не згадує, а знати про їх необхідно.
Отже, насправді всі цифрові камери знімають в RAW, просто не всі його віддають назовні. RAW - це просто оцифрованний сигнал яскравості з кожного сенсора, що пройшов лише попередню (калібровану) обробку firmware камери (виправлення відхилень ДАНОЇ матриці від середньостатистичної, іноді - "софтовий ремонт"(ремаппинг) битих пикселей). Це білий^-білий-чорно-білий масив даних, не завжди навіть співпадаючий по координатах з кінцевою картинкою (особливо у випадку SuperCCD і їм подібних). Але це вже "цифрові" дані, вони мають свою розрядність (8, 10, 12, 16біт) і обмеження (відповідно 255, 1023, і т.д.). Далі в цієї інформації два принципово різних шляхи. Вона або записується на флеш-пам'ять у файл - .CRW (іноді із внутрішнім стиском на зразок ZIP-А, без втрат), або (у більшості випадків) надходить у процесор фотоапарата на обробку. Процесор робить наступні речі:
- інтерполює RGB цвіту кінцевих крапок зображення із сигналів навколишніх сенсорів всіх квітів;
- застосовує цветокорректировку відповідно до настроювань Балансу Білого;
- застосовує цветокорректировку відповідно до настроювань контрасту й насиченості;
- застосовує шарпинг (або блюринг) відповідно до установок шарпа.
- конвертує результат в 8-бітний цвіт;
І лише потім результат записується в TIFF (або JPEG) форматі на носій.
Ви бачили, скільки перетворень робить процесор камери? Оскільки розрядність кожного цвіту невелика (від 8 до 12 біт, як правило), те обмеження діапазону становить усього лише сотні або тисячі, тобто несильно відрізняється від наведеного в математичному відступі приклада. Таким чином, кожне перетворення в процесорі камери необратимо й втрачає дані. Сама по собі втрата даних неминуча - для кінцевого результату (перегляду на моніторі, печатці на папері або записі на компакт-диск) нам, так чи інакше, треба було б проробити ці перетворення - не у фотоапараті, так в RAW-Конвертері й Фотошопе. Питання лише в СТУПЕНІ цих втрат. Якщо ми "угадали" з настроюваннями й відразу одержали "гарну" картинку - нам повезло. А от якщо для даного сюжету якийсь із параметрів обраний невдало (баланс білого, контраст, шарп), те нам доводиться у Фотошопе робити його коректування. Т.е. замість "прямого" шляху C() вибирати "обхідний" - А(B()). У математичному відступі наочно показано, що це ні до чого гарному не приводить (з огляду на 8-битность JPEG). Т.е., зовсім "на пальцях": якщо, скажемо, що невдало спрацював автомат балансу білого замість того щоб записати у файл градієнт від 0 до 255 по одному з каналів (аналог нашого відрізка від 0 до 1) попередньо "помножить його на два", те у Фотошопе ми звичайно "поділимо назад на два", але на половині даних відбудеться обмеження - ми ніколи не довідаємося що там раніше було - чи градієнт, малюнок чи...
Вся неприємність ситуації полягає в тому, що зрозуміти наскільки вдалі виставлені при зйомці параметри можна тільки ПІСЛЯ зйомки - подивившись результат, бажано на великому моніторі. Т.е. коли виправити вже пізно. А формат RAW (у випадку якщо його камера "віддає") дозволяє взагалі не виставляти ніяких параметрів цвіту-контрасту-шарпа при зйомці (усе в авто)! На комп'ютер ставиться точний програмний аналог камерного процесора ( RAW-Конвертер) і можна одержати на виході варіанти при БУДЬ-ЯКИХ параметрах і зрівняти їх між собою в спокійній обстановці. При недоліку ж часу можна запустити пакетне конвертування з параметрами "AS SHOT" і одержати рівно ті ж JPEG-І, які камера видала б на повному автоматі.
Щасливим власникам 12-бітного RAW(на відміну від 8-бітного) "у навантаження" дається можливість єкспокоррекции плюс-мінус 2EV (2 "стопа") майже без втрати якості(щодо відповідного підвищеного ISO у випадку позитивної корекції) ЗАДНІМ ЧИСЛОМ, при конвертації. Т.е. кадри, зняті на ISO400 нормально, і кадри, зняті на ISO100 з недодержкою й "витягнуті" у конверторі, відрізняються мало. Це дозволяє не занадто піклуватися про точність єкспозамера й не витрачати час на крапкові виміри - нехай ціною деякого шуму, але деталі в тінях не пропадають у більшості випадків.
Наскільки істотні ті "жахи втрат даних", описані вище? Чому власники численних цифромильниц без RAW не стогнуть від несправедливості? Може все це взагалі на око не видно? Для тих, хто уважно читав "математичний відступ", відповідь уже повинен бути очевидний: чим цветастее й сюжет, що знімається контрастніше, чим вище діапазон його яркостей, тим менші помилки він простить. Крім самого сюжету, зрушують значення до границь і помилки експозиції (недодержка, перетримування). Якщо автомат поставив "середню" експозицію, то сюжетно важливий об'єкт може виявитися недо/ пері-свеченним, т.е. найбільш чутливим до подальших помилок обробки (близький до границь). Або, резюмуючи: різниця між технологіями " JPEG-Фотошоп" і " RAW-Конвертер-Фотошоп" малопомітна на правильноєкспонированних низкоконтрастних сюжетах, але починає ставати тим помітніше, ніж:
- контрастніше сюжет
- більше недодержка/перетримування(або об'єкт у тіні або відблиску)
- більше помилка в знімальних параметрах (наприклад забули зняти режим ББ "ламп накалювання" при виході на вулицю)
От типова ілюстрація вищесказаному (див. фото): об'єкт був недотриманий на два щаблі, та й автомат ББ спрацював не блискуче. У результаті довелося коректувати й ББ, і експозицію. Гірший результат - корекція "готового" 8-бітного файлу у Фотошопе (PS=фотошоп). Середній - корекція експозиції в RAW, а цвіту - у шопе. І, нарешті, кращий - корекція всього в RAW-Конверторі. При цьому був застосований метод "РББ заднім числом", про яке мова йтиме трохи нижче.
