QU'est-ce que RAW, techniquement?

Les données brutes sont des données extraites de la caméra à un stade antérieur du traitement.

Cela permet d'effectuer un traitement ultérieur sur un ordinateur à volonté. Notamment, il permet d'éviter l' avec perte étapes de traitement de démosaicing, affûtage/réduction du bruit, et La compression JPEG être appliqué de façon permanente au fichier image résultant avant qu'il ne quitte la caméra.

Lorsque vous prenez une photo:

Voici ce qui se passe lorsque vous prenez une photo et à quelles étapes du traitement les images RAW et JPEG sont extraites.

1. Filtre de Bayer

   L'obturateur s'ouvre et la lumière pénètre dans l'appareil. La lumière est filtrée à travers un filtre de couleur bayer afin que chaque pixel du capteur ne reçoive que de la lumière rouge, verte ou bleue. Ceci est nécessaire car sans lui, le capteur est monochrome.

2. Capteur

   La lumière frappe le capteur (souvent à travers de minuscules microlentilles qui aident à recueillir plus de lumière dans la partie sensible du pixel). Il est ensuite converti en millions d'impulsions analogiques, chacune correspondant à un pixel.

3. Conversion analogique-numérique

   Les impulsions analogiques sont amplifiées à la quantité correcte en fonction de la sensibilité (ISO) sélectionnée, puis elles sont converties en valeurs numériques à l'aide d'un convertisseur analogique-numérique, à une certaine profondeur de bits. Après cette étape, vous avez des millions de valeurs numériques (généralement 12 ou 14 bits) dans un flux.

   Notez que la méthode de conversion analogique-numérique est très différente dans les capteurs CMOS et CCD. Par exemple, un capteur CMOS contient un transistor dans chaque pixel pour aider à cela, mais il suffit de dire qu'à la fin, vous obtenez toujours un tas de valeurs numériques.

4. Réglage du niveau Noir

   La caméra doit déterminer le niveau de noir correct, car le capteur ne renverra pas nécessairement zéro pour les pixels noirs. Par exemple, la chaleur ambiante du capteur peut provoquer un signal. La correction est souvent effectuée en lisant les données du capteur de certains pixels de bord qui sont couverts en permanence afin que la lumière ne puisse pas les atteindre. Ensuite, il soustrait une valeur appropriée des autres résultats. Il peut faire d'autres corrections sur les données numériques - il peut essayer de réduire certains types de bruit, comme le bruit de fond causé par le capteur.

   Parfois, les valeurs numériques peuvent ensuite être multipliées ou divisées afin d'atteindre la bonne valeur de sensibilité (ISO), si vous utilisez une valeur ISO que votre capteur ne fait pas nativement.

   C'est là que les données brutes sont extraites.

   Si vous tirez RAW, aucune des étapes ci-dessous ici sont appliqués en permanence au fichier image tel qu'il sort de votre appareil photo, vous permettant de les appliquer à volonté dans votre logiciel RAW à la place.

5. Démosaicing

   Chaque valeur est soit rouge, vert ou bleu. Cependant, vous avez besoin que chaque pixel ait les trois couleurs-rouge, vert et bleu - pour l'image finale. Par conséquent, un algorithme de démographie doit deviner les deux autres parties de couleur pour chaque pixel, et il le fait en fonction de la connaissance des pixels environnants. Il existe une variété d'algorithmes de démosaicing différents avec des qualités variables, et c'est un processus avec perte. Si cela se produit dans l'appareil photo, vous êtes bloqué avec l'algorithme intégré de l'appareil photo.

6. Conversion de l'espace colorimétrique

   Le rouge, le vert et le bleu dans le filtre Bayer ne sont pas nécessairement de la même teinte que le rouge, le vert et le bleu dans l'espace colorimétrique sRGB standard. La caméra effectue ensuite une correction des couleurs pour convertir les couleurs dans l'espace colorimétrique souhaité, qui est généralement sRGB.

7. La balance des blancs

   La correction de la balance des blancs est appliquée pour corriger les différentes températures de couleur des sources lumineuses pendant la prise de vue.

8. Correction Gamma

   La correction Gamma est appliquée qui convertit des valeurs linéaires aux valeurs corrigées gamma comme requis par les fichiers d'image numériques. Cette correction n'est pas une correction gamma droite; une courbe de contraste est appliquée pour s'assurer que les reflets et les noirs se courbent bien, ce qui lui donne une belle apparence de film.

9. Affûtage et réduction du bruit

   Une quantité appropriée de netteté et de réduction du bruit est appliquée pour améliorer l'image et essayer de supprimer le bruit gênant. Il existe différents algorithmes de netteté et de réduction du bruit, et il s'agit d'une procédure avec perte. Si cela se fait dans l'appareil photo, alors vous êtes coincé avec tout ce que la netteté et la réduction du bruit a été appliquée par l'appareil photo.

10. La compression JPEG

    Les données d'image résultantes sont compressées au format JPEG. C'est aussi, évidemment, une procédure avec perte.

    C'est là qu'un fichier JPEG serait généré.

En savoir plus sur le format RAW

Pour créer le fichier RAW, les données brutes des étapes 1 à 4 ci-dessus sont assemblées dans un format de fichier, qui est généralement un format de fichier propriétaire spécifique au fabricant basé sur le format TIFF. Les données sont parfois compressées à l'aide d'un simple algorithme de compression sans perte et parfois une partie est également cryptée.

Dans le fichier RAW, la caméra intègre beaucoup de métadonnées, avec toutes les informations nécessaires pour effectuer les étapes de traitement supplémentaires plus tard en fonction des paramètres de la caméra. Cela inclut des informations telles que les paramètres de balance des blancs, de netteté et de contraste sélectionnés dans l'appareil photo. Le logiciel RAW peut alors choisir de suivre ce conseil ou de l'ignorer.

L'appareil photo intègre également un fichier JPEG dans le fichier RAW, qu'il peut ensuite utiliser lors de la lecture de l'image en mode "Lecture" de l'appareil photo. Ce JPEG intégré ajoute un peu à la taille du fichier RAW, mais cela signifie que l'appareil photo n'a pas à appliquer tout ce traitement à chaque fois que l'image est visualisée en mode Lecture. Les logiciels de traitement RAW sur les ordinateurs ignorent largement le JPEG intégré, bien que certains logiciels puissent l'utiliser pour un mode de prévisualisation rapide ou pour générer des vignettes rapides. Il s'agit généralement d'un JPEG de qualité assez faible, assez bon pour la prévisualisation uniquement.

Les fichiers Raw ne sont pas vraiment des images en tant que telles, mais les données directement hors du capteur de l'appareil photo. Je pense que cela fige l'état de l'appareil photo immédiatement après la fin de l'exposition et le regroupe dans un fichier, normalement avec une sorte de compression sans perte. L'article de wikipedia fournit une bonne quantité de détails sur le genre de chose qui est enregistrée, mais comme guide, je dirais:

• Tous les niveaux relevés par le capteur
• Quelques informations sur le type de capteur (afin que le convertisseur brut sache interpréter les données du capteur)
• Tous les paramètres actuellement appliqués à la caméra
• L'heure et les autres méta-données de type EXIF associées à l'image
• Éventuellement une image miniature JPEG

Gardez à l'esprit qu'il n'y a pas de format Raw unique et que tous les fabricants d'appareils photo sont libres de regrouper ce type de données à leur manière. Adobe essaie de promouvoir son Format DNG (négatif numérique), que j'utilise personnellement, comme un format brut standard. Quelques caméras peuvent produire un DNG, mais la plupart doivent être converties. Je le fais lors de l'importation dans Lightroom, car l'un des avantages est qu'il peut stocker des données D'édition Lr dans le fichier et ne pas nécessiter de side-cars xml. Un autre avantage de DNG est qu'il a tendance à entraîner des tailles de fichiers plus petites que les fichiers Raw natifs.

J'imagine qu'en raison de la façon dont la plupart des capteurs sont construits avec un Filtre de Bayer- type conception, les données du capteur contient juste des niveaux de chaque photo-site sur le capteur. Un bitmap, par exemple, aurait combiné les sites RVB pour former un seul pixel.

RAW est une copie des données du capteur. JPEG a été affiné.

Résumé

Un fichier RAW est un vidage direct des données que la caméra capture.
Un fichier JPEG a été dérivé de ces données brutes par un processus de netteté, de correction des couleurs et de compression.

Détail

Le cœur d'un appareil photo numérique est une puce sensible à la lumière appelée capteur.
Un fichier RAW est à peu près une copie des données directement à partir de cette puce lorsqu'une image est capturée. En tant que tel, le fichier image n'est pas facilement reconnaissable en tant qu'image car:

• il n'est pas dans un format de fichier largement reconnu
• il n'a en aucun cas été affiné

Un fichier JPEG, d'autre part, est à la fois un format de fichier standard, et a eu un certain raffinement appliqué à l'image pour la rendre plus belle. Ces améliorations incluent la correction de la balance des blancs et la netteté. En outre, un JPEG a généralement eu une certaine compression appiled. Ainsi, le processus de création D'un JPEG élimine les données qui étaient à l'origine présentes sur le capteur, et qui seront conservées dans un fichier RAW.

Un fichier RAW et un JPEG sont des sortes de bitmaps (ils représentent tous deux des pixels individuels).

De nombreuses caméras sont capables de générer à la fois un fichier JPEG et un fichier RAW pour chaque image.

Lors de l'utilisation de chaque

JPEG est meilleur si

• vous voulez un fichier utilisable directement depuis votre appareil photo
• de l'espace sur votre carte mémoire est à une prime
• vous voulez prendre des images en succession très rapide

RAW est meilleur si

• vous souhaitez post-traiter le fichier
• vous voulez garder vos options ouvertes pour l'exposition ou la balance des blancs
• vous voulez le plus haut niveau de détail possible (je pourrais me tromper à ce sujet-dépend de la caméra)

avertissement

J'ai sauté certains détails ici (voir les commentaires) afin de rendre les bases claires.

Je pense que wikipedia peut mieux répondre à cette question pour les aspects les plus techniques: http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format.

En général, RAW est la sortie exacte du capteur. Il peut être compressé ou non, mais la principale différence entre JPEG et RAW est que RAW est un format sans perte. JPEG a une profondeur de 8 bits par pixel, tandis que RAW peut avoir autant de bits que le capteur. Donc, pour passer du RAW au JPEG, vous devez perdre beaucoup d'informations pour obtenir, disons, 12 bits par pixel à 8 bits par pixel.

Les formats RAW sont ce que les caméras utilisent. Après cela, lorsque vous effectuez un post-traitement, vous utiliserez un format TIF pour conserver autant d'informations que possible. TIF est également un format sans perte Et il gardera la même profondeur de bits que RAW.

Si vous avez regardé l'image que votre appareil photo prend initialement, vous en seriez déçu. Une fois une image prise, la photo est parcourue par ce que vous pouvez considérer comme un post-traitement dans l'appareil photo pour améliorer la couleur, le contraste, la netteté, etc.

Lorsque vous photographiez en RAW, vous obtenez à peu près la même image qu'avec JPG, mais vous obtenez toutes les données nécessaires pour "annuler" tout ce post-traitement dans l'appareil photo afin que vous puissiez le faire différemment vous-même si vous le souhaitez.

Lorsque vous photographiez en JPG, l'appareil photo enregistre les données, traite l'image, puis supprime ces données "Annuler" pour économiser de la place sur votre carte mémoire.

Plus d'informations techniques peuvent être trouvées ici: http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format

Ou si vous souhaitez obtenir un diplôme en traitement RAW et caméra consultez ces vidéos du Google PhotoTechEDU talk: http://www.youtube.com/watch#! v=7sudomhuumg & feature = PlayList & p = F7C5C8C217CF2E13 & index=1 & playnext=1