Что такое формат RAW и зачем его использовать в фотографии

Будь то в статье, видео или в чате, вы, вероятно, слышали, как фотограф объясняет, что он снимает в RAW или ему потребуется время для постобработки фотографий. На самом деле за этим термином скрывается аспект, столь же старый, как и цифровая фотография: формат файла RAW.

В этой статье мы объясним вам, что такое файлы RAW, а также их многочисленные преимущества по сравнению с фотографиями JPG, а также как их правильно использовать.

Что такое формат RAW

Строго говоря, RAW-файл – это не изображение, это файл всей информации, захваченной камерой, который некоторые иногда называют «необработанным». Все цифровые камеры – будь то гибрид с полнокадровым фотодатчиком, профессиональная компактная камера или смартфон – способны снимать файлы RAW. Разница будет в том, как дальше используется этот файл.

Например, на смартфоне файл RAW передаётся напрямую в процессор обработки изображений, интегрированный в SoC. Затем этот процессор анализирует различные аспекты фотографии, проводит алгоритмическую обработку и генерирует изображение в формате JPG. То же самое и с классической цифровой камерой: изображение обязательно захватывается в формате RAW, а затем преобразуется в JPG. Только несколько моделей смартфонов или камер позволяют сохранять файлы RAW, в дополнение к JPG, для последующей обработки.

Часто файлы RAW сравнивают с фотопленкой. В том смысле, что это необработанная информация в том виде, в каком она была получена. В зависимости от проявления или постобработки фотограф может выделить тот или иной аспект фотографии, изменить колориметрию, цветовую температуру, уменьшить тени или увеличить контраст.

Именно в этом весь смысл файлов RAW по сравнению с изображениями JPG. Эти файлы содержат намного больше информации – поскольку они сами являются источником получаемых JPG.

С начала этой статьи мы говорим о файле RAW, то есть речь идёт не о формате файла, как это может быть для JPG, узнаваемого по расширению .jpg или .jpeg. На самом деле, для файлов RAW у каждого производителя камеры свой формат. Поэтому мы найдём несколько типов файлов в зависимости от разных производителей:

В случае с Leica следует выделить тот факт, что это далеко не единственный производитель камер, предлагающий формат DNG. Фактически, столкнувшись с распространением различных форматов, Adobe (разработчик Photoshop и Lightroom) решила взять дело в свои руки в 2004 году. Они представили новый открытый формат RAW – .dng, предназначенный для внедрения во всей отрасли.

Это произошло в случае с Leica, как мы видели, но также и с Samsung и Pentax/Ricoh. Мы также найдём фотографии, снятые в формате .dng у многих производителей смартфонов, от Google и Huawei до Xiaomi, Apple и Oppo. Если вы выберете режим съёмки RAW на своём смартфоне, есть большая вероятность, что сохраненные файлы будут в формате .dng.

Обратите внимание, что файлы RAW также существуют для видео, но, в основном, предлагаются в камерах, предназначенных для профессионалов или полупрофессионалов.

Зачем использовать формат RAW

Как мы видели выше, но файлы RAW и JPG не имеют ничего общего, поскольку они не относятся к одному и тому же типу файлов. Если файл JPG является изображением, файл RAW является базой данных. Это все равно, что сравнивать полную электронную таблицу Excel, содержащую огромное количество информации, и график, представляющий только часть этой информации. У них есть ряд отличий, первое из которых заключается в том, что JPG представляет собой сжатый набор данных из RAW.

Конкретно, RAW не является изображением. Более того, в зависимости от программного обеспечения, с помощью которого вы его открываете, он может выглядеть очень по-разному. Следует сказать, что изображение, которое затем отображается на экране, является лишь интерпретацией файла RAW рассматриваемым программным обеспечением. Таким образом, RAW по определению не может быть визуализирован… и в этом, собственно, и заключается его суть.

Потому что файл RAW нельзя использовать как есть. Вы не сможете поделиться им в Instagram, отправить в личном сообщении или опубликовать на VK, по крайней мере, в виде изображения. На самом деле, эти файлы нуждаются в постобработке.

Этот вид редактирования хорошо известен пользователям смартфонов благодаря фильтрам. Здесь речь идёт не о добавлении элементов к фотографии или её изменении, а просто об изменении различных параметров, таких как экспозиция, насыщенность, баланс белого, тени или блики. Конкретно, для каждого пикселя в файле RAW будет записано определенное количество данных. Затем вы должны обработать эти данные, чтобы создать изображение, которое вам больше всего нравится.

Основное различие между JPG и RAW, на самом деле, основано на их конечном использовании. Поскольку JPG предназначен для сохранения и распространения изображения как есть, файл содержит гораздо меньше информации, с кодированием только 8 бит – мы ещё вернемся к этому – с, так называемым, сжатием с потерей данных. Формат JPG использует алгоритмы для уменьшения веса файла, например, группируя определенные близкие пиксели или уменьшая информацию о цветности для определенных пикселей. Таким образом, это сжатый файл, предназначен для просмотра, но не для редактирования. С другой стороны, файл RAW предназначен для разработки. Поэтому он хранит намного больше информации: в 12, 14 или даже 16 битах.

Поскольку JPG несут меньше информации, их, очевидно, намного сложнее обрабатывать после съёмки. Для следующих двух примеров я сделал два изображения в формате RAW+JPG на Sony A7 III и Google Pixel 6 Pro. Затем я применил ту же обработку к каждому типу файлов в Adobe Lightroom. Однако, предлагаемые результаты сильно различаются между файлом JPG после обработки и файлом RAW после обработки.

Случай с тёмным коридором особенно показателен, поскольку я смог восстановить гораздо больше информации при слабом освещении с файлом RAW, чем с ретушированным изображением JPG, каждый раз выдвигая ползунок экспозиции до максимума. По общему признанию, генерируемый цифровой шум значителен, но это ясно показывает преимущество файла RAW по сравнению с JPG: даёт большую свободу действий при разработке и редактировании изображений.

Мы можем видеть это довольно ясно, количество информации, представленной в файле RAW, позволяет вам дополнительно редактировать ваши снимки. Файлы этого типа обеспечивают большую амплитуду динамического диапазона, чем ретуширование экспозиции или колориметрия фотографий. Однако, файлы RAW далеко не безупречны.

Как мы видели ранее, файл RAW не является изображением. Чтобы получить фотографию, вам придётся обработать её в специальном программном обеспечении. Для фотографов это может быть развлечением, способом протестировать что-то или разработать пресеты – создать параметры ретуширования для их регулярного повторного использования – но часто это также пустая трата времени. Тратить один, два или три вечера по возвращении из отпуска на обработку нескольких сотен кадров может быстро стать утомительным.

Во-вторых, поскольку файлы RAW содержат больше информации, они часто тяжелее, намного тяжелее, чем файлы JPG. Обычно файлы RAW в три, пять, десять или даже двадцать раз больше, чем изображения JPG, снятые в то же время. В примере фотографии с коридором файл JPG весил 450 КБ, тогда как файл RAW в формате .DNG имел вес 8,62 МБ.

Это может повлиять не только на размер вашей карты памяти, но и на вашу фотопрактику. Некоторые камеры, например, ограничивают количество снимков, которые можно сделать в серии при съёмке в RAW.

Как преобразовать файл RAW в JPEG

Другая проблема с файлами RAW связана с самой их природой: они не являются изображениями. Поэтому, чтобы преобразовать их в файлы JPG и поделиться ими с друзьями, вам потребуется специальное программное обеспечение или приложение.

Среди самых известных:

• Adobe Camera RAW (интегрировано с Photoshop, After Effects или Bridge)
• Adobe Lightroom
• Adobe Lightroom Classic
• Affinity Photo
• Capture One
• DxO PhotoLab
• Google Фото
• Google Snapseed
• Skylum Luminar

Следует сразу сказать, что бесплатные варианты не бегают по улицам. Сегодня только Google предлагает признанное бесплатное решение для обработки RAW на настольных компьютерах с Google Фото. Однако предлагаемые функции ограничены, чем в некоторых специализированных программах. Adobe предлагает Lightroom в бесплатной версии для Android и iOS. Однако для простой синхронизации файлов с одного устройства на другое вам потребуется подписка на учетную запись Adobe Creative Cloud.

Как и в любом приложении для редактирования фотографий, Adobe Lightroom Classic, например, позволит вам изменить экспозицию изображения, чтобы сделать его ярче, а также увеличить или уменьшить контраст, тёмные области, уровень черного или блики.

Программное обеспечение также позволит вам добавлять маски для сохранения области изображения, автоматически добавлять тот или иной цвет в тёмные области, блики или средние тона и даже интегрировать автоматические исправления в соответствии с характеристиками вашей цели. Например, если вы используете объектив с сильной склонностью к виньетированию – темным участкам в углах изображения – или с ярко выраженной оптической дисторсией, от них можно избавится за один клик.

Для фотографий со смартфона есть Snapseed – более простой, но достаточно эффективен. Это мобильное приложение позволит вам интегрировать слои, а также предлагает очень широкие настройки для ваших фотографий. Мы особенно ценим его очень интуитивно понятный интерфейс, а также интеграцию автоматических фильтров, которые позволяют быстро получить театральную визуализацию, черно-белый эффект или вид в стиле гранж без необходимости слишком углубляться в параметры редактирования.

Как работает формат RAW

Как и в случае с видеофайлами, фотографии в формате RAW кодируются определенным количеством бит: это называется квантованием. Таким образом, количество битов для каждого субпикселя изображения (красного, зеленого и синего) даст нам количество записанных данных.

Например, для файла JPG, закодированного в 8 бит, у нас будет 256 возможных значений для красного (2x2x2x2x2x2x2x2=2⁸=256), 256 для зеленого и 256 для синего, т.е. всего 16,77 миллионов возможных цветов (256x256x256).

Само по себе это респектабельное значение, так как оно соответствует количеству цветов, видимых человеку невооруженным глазом. Тем не менее, если мы попытаемся провести постобработку, мы постараемся найти нюансы, которые изначально не были видны. Мы захотим изменить цвета, убрать тени, уменьшить яркость. Короче говоря, нам нужно больше информации, чем может воспринять один только глаз.

Если файлы RAW содержат больше информации, чем изображения JPG, это происходит именно потому, что они выигрывают от превосходной количественной оценки. В то время как JPG кодируется 8 битами, RAW будет иметь 12, 14 или даже 16 бит. Достаточно, чтобы записать гораздо больше важных данных для каждого пикселя изображения.

• JPG 8 бит: 256 x 256 x 256 = 16 777 216 цветов.
• 12-битный RAW: 4096 x 4096 x 4096 = 68 719 476 736 цветов.
• 14-битный RAW: 16 384 x 16 384 x 16 384 = 4 398 046 511 104 цвета.
• 16-битный RAW: 65 536 x 65 536 x 65 536 = 281 474 976 710 656 цветов.

Таким образом, 12-битный RAW-файл позволит записывать гораздо более точные данные для каждого пикселя, чем простое 8-битное изображение.

Поскольку записанные данные более точны, вероятность их изменения при постобработке, в том числе при экстремальной проявке, гораздо меньше. То же самое касается 14-битных или 16-битных файлов RAW.

RAW и размер сенсора

Как мы видели, главное преимущество файлов RAW заключается в том, что вы можете сохранять файлы с большим количеством данных и, следовательно, с большей динамикой. Конкретно, файл RAW сохранит гораздо больше информации как в светах, так и в тенях, чем изображение JPG. Позже мы поговорим об определенном количестве динамических стопов, EV или IL.

Для каждого стопа считается, что файл может сохранить данные пикселя вдвое более яркого изображения. Например, фотодатчик с динамическим диапазоном в десять стопов сможет записывать данные в тёмных областях с яркостью 25 кд/м², которые будут отображаться белым цветом, а также очень яркие элементы с яркостью 12 800 кд/м² (25x2x2x2x2x2x2x2x2x2 ) – отображается чёрным цветом – а также всеми промежуточными оттенками яркости. Этот широкий динамический диапазон сенсора вашей камеры очень быстро избавит вас от полностью чёрных элементов в тенях или, наоборот, полностью белых элементов в ярких областях. Таким образом, вы сможете легко снимать объекты, освещённые сзади, сохраняя при этом как тон кожи, так и цвет голубого неба.

Проблема в том, что файлы JPG не позволят вам воспользоваться всем этим динамическим диапазоном при редактировании. По сути, они могут быть закодированы только 8 битами и предлагают динамику, близкую к 11 стопам. Вот почему, как только вы пытаетесь ретушировать тени или уменьшить яркость неба, вы теряете всю информацию: тени остаются чёрными, небо остаётся белым, потому что цвета и различные промежуточные уровни яркости не могли быть сохранены в файле. Проблема, которая не встречается с файлами RAW, поскольку, как мы видели, они закодированы в 12, 14 или даже 16 бит.

Тем не менее, файлы RAW не одинаковы для всех датчиков. Чтобы понять это, вы должны знать, что динамика фотосенсора зависит, прежде всего, от размера его фотоячеек, отвечающих за захват каждого пикселя. Чем больше фотосайт, тем больше информации он сможет записать, а значит, тем больше будет динамический диапазон сенсора.

Возьмите в пример три камеры от Sony: Sony A7 IV, Sony Alpha 6600 и Sony RX100 VII. Три модели имеют фотодатчики разного размера и разные фотоячейки. Alpha 7 IV – это камера с сенсором 24x36 мм, Alpha 6600 – с сенсором APS-C, а Sony RX100 VII – с сенсором размером 1 дюйм. Эти три камеры также предлагают очень разные динамические диапазоны:

• Sony Alpha 7 IV: 14,7 ступени динамического диапазона
• Sony Alpha 6600: 13,4 ступени динамического диапазона
• Sony RX100 VII: 12,4 ступени динамического диапазона

Логично предположить, что смартфоны, оснащаемые датчиками размером менее 1 дюйма, по умолчанию выигрывают от более низкого динамического диапазона. Однако он расширен за счёт встроенных в алгоритмы съёмки ночных режимов и режимов HDR. Это называется цифровой фотографией.

С датчиком, который имеет динамический диапазон менее 12 ступеней, возникает вопрос, какова цель захвата файлов RAW. Если датчик не может записать столько информации, какой смысл предлагать RAW-файл, закодированный в 12 бит, когда JPG позволяет поддерживать динамический диапазон более 11 ступеней? Именно по этой причине большинство производителей смартфонов предлагают запись в формате RAW только на специальный широкоугольный фотодатчик, часто самый широкий и способный иметь широкий динамический диапазон.