RAW против JPEG

В данной статье я хочу поведать читателям о различиях двух совершенно разных форматов хранения цифрового изображения - JPEG и RAW. Большинство цифровых фотоаппаратов делают кадры в формате сжатия JPEG. Более продвинутые модели также предоставляют формат RAW. Иногда бывает "среднее арифметическое" в виде формата TIFF, но в последнее время встретить его почти невозможно. Читателю, незнакомому с различиями форматов, подчас трудно определиться с тем, какой формат нужно использовать в тех или иных условиях.

JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group) - пожалуй, наиболее популярный цифровой формат хранения изображений, широко использующийся с начала 90-х годов 20-го века. JPEG особенно подходит для сжатия обычных фотографических изображений - т.е., изображений с плавными переходами; хуже получается сжатие компьютерно-генерированного изображения, где могут встречаться контрастные переходы и неестественные цвета. Обычный JPEG - это формат сжатия с потерями, использующий дискретное косинусное преобразование (существует ещё т.н. lossless JPEG, который применяет компрессию без потерь, но он используется в особых случаях и поддерживается сравнительно небольшим количеством программного обеспечения). Компрессия JPEG позволяет сжимать изображение так, что результирующий файл оказывается в несколько раз меньше по размеру относительно оригинала - и всё это с почти незаметными для человеческого глаза искажениями. Именно поэтому JPEG и приобрёл такую популярность - в мире цифрового изображения он то же самое, что MP3 в мире цифровой музыки.

Для иллюстрации эффекта сжатия JPEG обращусь к одной из своих фотографий.

Сжатие JPEG с разным качеством. Фотография в более высоком разрешении.

Качество 100%, на самом деле - тоже с потерями, но отличить его от оригинала глазом невозможно. Качество 80% на глаз также не отличается от 100% - при этом, размер файла в полтора раза меньше. При 60% на хороших мониторах можно различить потерю резкости в листве деревьев и еле заметную окантовку на границе "скрипка-небо", а также общую потерю резкости. Файл при этом становится вдвое меньшим по размеру (в сравнении с файлом 100%). Качество 40% и 20% продолжает тенденцию потери резкости и усиления окантовок на контрастных границах; файл по размеру уменьшается втрое, различия от 100% хорошо видны невооружённым глазом. При качестве 5% становятся видны "кубики" (JPEG делит картинку на "блоки" и старается ужать как можно больше), общее качество изображения становится неудовлетворительным; файл занимает четверть от файла со стопроцентным качеством.

Как получается JPEG в фотоаппарате? А получается он после довольно большого количества стадий обработки, происходящих внутри устройства. Электроника берёт снимок с матрицы фотокамеры и начинает "жевать" его в соответствии с возможностями процессора обработки изображения, встроенным в фотоаппарат. Процессор автоматически вычисляет баланс белого (если он не установлен вручную). Корректирует экспозицию, применяет пользовательские настройки (резкость, эффекты). В общем, старается сделать из снимка "конфетку", после чего ужимает его в формат JPEG. Даже на отличном качестве, с десятимегапиксельной зеркалки конечный файл получается размером, в среднем, 3-5 мегабайт. Насыщенный деталями снимок в RAW с такой же зеркалки может занимать и все 15 мегабайт - почувствуйте разницу.

После всех объяснений, недостаток JPEG становится очевиден: полученную фотографию можно обрабатывать в не очень широких пределах, т.к. получившийся снимок уже сжат с потерями качества, которые могут неожиданно "вылезти" при обработке.

RAW

RAW, по сути, является прямым снимком с матрицы камеры. Единственная коррекция, которую может применить фотоаппарат - скорректировать "битые" и "горячие" пиксели (впрочем, некоторые модели даже этим не утруждаются). Дальнейшая обработка ложится на плечи фотографа, который может открыть RAW в графическом редакторе и крутить параметры снимка до умопомрачения, добиваясь нужного результата. В RAW обычно тоже применяется сжатие - но, в отличие от JPEG, без потерь информации. Именно поэтому, снимки в RAW получаются в несколько раз больше размером - при этом, они свободны от искажений, присущих JPEG.

Утверждённого стандарта на RAW не существует, поэтому каждый производитель цифровых фотоаппаратов извращается, как может. Даже у одной и той же фирмы RAW зачастую разный на разные модели. Это является головной болью для большинства фотографов, т.к. можно столкнуться с неудобной ситуацией, когда снимки просто невозможно ничем открыть без установки специального ПО, поставляемого с фотокамерой, или соответствующего плагина к графическому редактору. Меня также беспокоит тот факт, что в будущем может сложиться ситуация, когда открыть RAW с устаревшего фотоаппарата будет просто невозможно по причине отсутствия ПО под будущие операционные системы - JPEG от этого начисто свободен, как минимум лет на 50 вперёд. Посему, когда я сохраняю снимки в RAW, всегда оставляю копию и в JPEG, что дополнительно увеличивает занимаемый материалом объём, а это не радует.

Типичная демонстрация явного преимущества RAW над JPEG - корректировка экспозиции на "тёмных", недоэкспонированных снимках. Ниже приведён пример: довольно тёмный участок фотографии, "высветленный" с помощью редактора.

Комментарии излишни. JPEG щедро украсил всё квадратами, поскольку, по его мнению, этот участок слишком тёмный для того, чтобы сжимать его с пристальным вниманием. Видна и потеря резкости, и полная потеря некоторых деталей. Впрочем, без корректировки экспозиции всё это было бы незаметным - вопрос в том, что не всегда удаётся сделать правильно экспонированный снимок. И вот тогда RAW выступит спасителем. В случае с переэкспозицией - т.е., слишком светлыми деталями - получится примерно то же самое: JPEG их "съест" и "вытащить" их из снимка будет либо тяжело, либо просто невозможно. RAW позволит скорректировать светлые области в довольно широком диапазоне.

Говоря о RAW, стоит упомянуть такую не совсем очевидную вещь, как увеличение времени между снимком очередного кадра - ведь фотоаппараты записывают изображение на карту памяти не мгновенно (а в подавляющем большинстве случаев, довольно долго - до нескольких секунд). Иногда это может стать проблемой, если производишь репортажную съёмку, а камера "подвисла", скрупулёзно кидая на карту памяти гигантские объёмы данных.

Ещё из моментов: на каждый пиксель в RAW приходится больше бит информации, но описание этого выходит за рамки данной статьи - уже и так понятно, что RAW всегда обеспечивает более качественное изображение. Другое дело, что в подавляющем большинстве случаев невооружённым глазом этого не видно.

Плюсы и минусы форматов

Плюсы JPEG

Небольшой размер файла при минимальной потере качества.

Поддержка практически любым графическим редактором или просмотрщиком изображений.

"Резвость" фотоаппарата (не надо тратить время на сохранение большого файла).

Минусы JPEG

Сжатие с потерями.

Малые возможности по дальнейшей обработке в случае неудачной экспозиции.

Плюсы RAW

Отсутствие потерь.

Широкие возможности обработки, в т.ч. корректировка неудачной экспозиции.

Минусы RAW

Большой размер файла.

"Чехарда" с форматами у разных производителей и плохая поддержка программным обеспечением.

Увеличение времени между съёмкой двух разных кадров (на сохранение файла требуется больше времени).

Заключение

Как видите, минусы и плюсы разных форматов - взаимозаменяемы. Лично я не снимаю в RAW всё и всегда. Подавляющее большинство простых репортажных снимков отлично получаются в JPEG; да и сам JPEG не настолько убог, чтобы его совсем нельзя было корректировать. Огромный плюс использования JPEG очевиден: на одну и ту же карту памяти влезет в несколько раз больше снимков, что в некоторых случаях и является решающим фактором. К тому же, фотоаппарат готов к очередному снимку практически мгновенно. А уж если вы снимаете для публикации в интернет, чтобы получить картинку с разрешением в несколько сот пикселей...

Но если требуется сделать максимально качественный снимок в трудных условиях (недостаток освещённости, широкий динамический диапазон) - без RAW не обойтись. И если со снимка предполагается делать отпечаток довольно большого размера - нужно использовать RAW, т.к. JPEG "выдаст себя с головой". В принципе, при достатке места на карте памяти лучше всего использовать режим RAW+JPEG. Если какие-то снимки надо будет корректировать - вы всегда сможете это сделать; в случае, если получился нормальный JPEG, соответствующий ему RAW можно и удалить (опять же, кому как, но лично я плодить сущности не привык).

В общем, я использую оба формата с умом - чего и вам советую.

©2011, Анатолий Савенков
опубликовано: 23.10.2011

комментариев: 29

список статей в категории

Комментарии

1  m0Ray мудак	23.10.2011 21:41
Должен сказать, что в мире открытого ПО с RAW-форматом несколько получше. Практически все популярные графические библиотеки (и приложения на их основе) умеют распознать тип и декодировать этот формат.
+3

2  SaAnVi tzar	23.10.2011 21:58
Тысячи их. И далеко не факт, что от такой-то конкретной модели сразу попрёт без бубна. И с бубном может не попереть. Оно понятно, что на текущий момент для выпускаемых моделей решение найдётся. Вопрос, сколько лет оно будет существовать; с текущей чехардой в сменах версий ПО уже лет через 6-7 можно столкнуться с проблемой. Если, конечно, не сидеть всю жизнь на одном и том же компе.
+0

3  dsp2003	24.10.2011 13:18
*** Внимание! Публикация выше содержит подмену понятий! *** А если серьёзно, я писал с нуля графическую библиотеку, обрабатывавшую различные форматы изображений, и могу рассказать кое-что интересное. Формата "RAW" как такового не существует - это "просто слепок пикселей, без заголовков и метаданных". Если у "чистой" TGA обрезать заголовки (в начале файла и в конце), получится RAW. Если у BMP обрезать заголовок, получится Interleaved RAW (это когда размер скан-линий выравнен до кратности 4-м байтам). Как я подозреваю, "RAW" у зеркалок всё-таки содержит заголовки с метаданными, по которым ПО их обрабатывает. Так что, спрашивается, мешает написать простейшую программу, что будет читать эти "RAW" и перегонять в tga или bmp? Это решается "на коленке" с одними только WinHEX, FreePascal и Notepad2 за пару часов (если уже есть код-основа - за 5 минут, в обе стороны). Более того, даже PHP или Python с ImageMagick можно научить читать и перекодировать любые форматы буквально парой строк кода. ^_^
+0

4  SaAnVi tzar	24.10.2011 13:55
Если бы всё было так просто, то всё было бы так просто. К примеру, от моей зеркалки RAW не хотел читаться даже в CS3, хотя они были выпущены примерно в одно и то же время. Пришлось ставить более новую версию CameraRAW. Если бы дело было просто в метаданных - то и проблем бы таких не было; любое ПО бы их читало и разворачивало. А разгадка одна: разная битность пикселей, разная последовательность кодировки и др. и пр.
+0

5  dsp2003	24.10.2011 14:28
>разная битность пикселей В наше время остались только 24 и 32 бита. 16-битные никто не использует. >разная последовательность кодировки Их всего две - ARGB и Planar (AAARRRGGGBBB, по три пикселя вместе). Так же есть разный порядок следования сканлиний, но решается он одной простой функцией - VerticalFlip. А про своп цветовых каналов и говорить нечего. >Если бы дело было просто в метаданных Под метаданными я подразумеваю любые данные, не относящиеся к самой картинке. Если препарировать простейший TGA, то в начале можно найти следующие вещи (ниже описывается заголовок файла): 1 байт - идентификатор формата. Равен 0 1 байт - идентификатор наличия палитры. 0 - false, 1 - true 1 байт - тип изображения. 1 - 256 цветов, 2 - True-Color, 3 - в оттенках серого... 2 байта - индекс в палитре (0) 2 байта - кол-во ячеек в палитре (1 - 2; 4 - 16; 8 - 256; 16,24,32 - 0) 1 байт - размер палитры в битах (обычно 24) 2 байта - X координата 2 байта - Y координата 2 байта - ширина 2 байта - высота 1 байт - битовое разрешение пикселя (4,8,16,24,32) 1 байт - размер доп. поля с текстом (не используется, всегда 0) Далее идёт непосредственно сама картинка. Так, собственно, к чему это я? А к тому, что в типичной "RAW" зеркалки присутствует всего три необходимых нам поля - ширина, высота и битовое разрешение. Достаточно "нащупать" их в HEX-редакторе, описать заголовок, затем дать скрипту команду читать блок заголовка, а затем блок изображения, и дело в шляпе. Например, так (псевдокод): Img.Read(Hdr,SizeOf(Hdr)); // читает все поля Img.Read(ImgMem, Hdr.W * Hdr.H * (Hdr.Bits / 8)); // читает сырые данные картинки DoMagicHdr(Hdr ,BMPHdr); // передаёт нужные данные из RAW-заголовка в BMP-заголовок DoMagic(ImgMem); // преобразовывает сырые данные в структуру для нормального формата (перетасовывает пиксели, сканлинии, и т.п.) BMP.Write(BMPHdr, BMPHdr.Size); // пишем заголовок в BMP-файл BMP.Write(ImgMem, ImgMem.Size); // пишем данные "Стоит только захотеть..." ^_~
+0

6  SaAnVi tzar	24.10.2011 14:36
Это всё понятно. Но я не считаю своим долгом разрабатывать какие-то костыли, я просто хочу, чтобы всё работало нормально. Не буду я заниматься таким вот негро-программингом, я предпочту более простой способ, а именно - сохранение JPEG на всякий случай.
+0

7  dsp2003	24.10.2011 18:53
Когда делаешь для себя, можно и постараться, а сохранять в JPEG - себя не уважать. :3
+0

8  SaAnVi tzar	24.10.2011 19:23
Смотря для чего сохранять.
+0

9  m0Ray мудак	24.10.2011 22:58
> RAW не хотел читаться даже в CS3 Даже! Гы. Если бы ты сказал, что "даже в DigiKam" я бы понял... Хотя есть ещё GIMP и GwenView...
+0

10  m0Ray мудак	24.10.2011 22:59
Что касается распознавания этих разных форматов - так всё же там есть заголовки и метаданные. По паттернам их распознавание не труднее, чем работа простейшего антивируса.
+0

11  cold09 свой человек	25.10.2011 07:20
разрешите вставить заметку ламера )) мне понравилась и статья и диалоги... статья - потому что простыми словами, думаю, даже простой юзер поймёт в чем дело... диалоги - тоже достаточно информативны... я как простой виндовозник поддерживаю автора, что нужно работать, а не париться с переводами из одного формата в другой, чем с моего пенёчка обычно занимаются защитники опенсорсовых систем и прог...не хочу их обзывать... - слава Богу, что такие умные люди есть.
+0

12  m0Ray мудак	25.10.2011 07:40
Да никто не спорит, что статья простыми словами. Но тема букета RAW-форматов технически не раскрыта. А мне тут есть что сказать по алгоритмам... Хотя, мож и не надь...
+0

13  SaAnVi tzar	25.10.2011 08:49
> DigiKam" я бы понял... Хотя есть ещё GIMP и GwenView А что, эти три программы годятся фотошопу хотя бы в подмётки? Вот уж точно "гы". > тема букета RAW-форматов технически не раскрыта Просто потому, что фотографу эта тема абсолютно неинтересна. Ему надо сесть, открыть фотографию и работать.
+0

14  dsp2003	25.10.2011 16:54
SaAnVi, как пользователь "альтернативных" графических пакетов, могу с уверенностью сказать - Adobe Photoshop - бесполезный кусок говна. Он "понимает" в несколько раз меньше, чем ЛЮБОЙ приличный просмотрщик, поскольку его основной аудитории (ака "продвинутому по части графики" офисному планктону) куча разнокалиберных форматов на фиг не нужна. Он имеет самый неудобный интерфейс и самые высокие системные требования среди графических редакторов, и с каждой итерацией становится только хуже. Чисто ради интереса, возьми Paint Shop Pro 7/9, Easy Paint Tool SAI (простая рисовалка от японцев, с отменным набором кистей и поддержкой векторной графики), GIMP, InkScape, "пристреляйся" и попробуй что-нибудь нарисовать/обработать. Единственное о чём хочу предупредить: к сожалению, после покупки Corel'ом, Paint Shop Pro деградировал, и все версии после 9-й оказались кастрированным забагованным дерьмом с DRM. Я занимаюсь компьютерной графикой 10 лет (и 7 лет до того занимался обыкновенной), и ни одна (подчёркиваю, ни одна) из моих работ (будь то картинка или перевод надписей на текстурах) не делалась в "Фотошопе". Невероятно, но факт - самый "расхваливаемый" редактор не понравился мне с первого взгляда. Зато с PSP7/9 всё было с точностью до наоборот - все самые наиболее часто необходимые функции всегда на видном месте, и пока пользователь не "подрастёт", то даже и не будет догадываться, что простой на вид редактор умеет в несколько раз больше, чем можно себе представить. Ещё один плюс PSP - он поддерживает плагины "Фотошопа". ^_^ Правда, 9-я версия по-началу показалась мне слегка топорной, но у неё, в отличие от 7-й есть одно веское преимущество - полностью настраиваемый интерфейс, в котором можно спокойно состряпать собственные наборы менюшек с функциями и сценариями. SAI очень хорош для создания набросков и предварительной раскраски. Программа рассчитана на планшеты, но даже обыкновенной мышью в нём можно творить потрясающей красоты шедевры. Ну, а без InkScape нынче никуда - самый продвинутый из бесплатных редактор SVG-файлов. Ну вы поняли. Подзабыл я про GIMP, может как-нибудь позже напишу. ^^'
+0

15  SaAnVi tzar	25.10.2011 21:11
> могу с уверенностью сказать - Adobe Photoshop - бесполезный кусок говна Я пользуюсь им лет 14, и меня вполне устраивает. Дай ссылку на свои бессмертные произведения - я хоть поофигеваю.
+0

16  cold09 свой человек	26.10.2011 07:22
по ходу началось сравнение "писек".. ну а с моего пенька - это неинтересно... каждый живёт на своей дороге... интерес был пока были технические детали...пока есть конструктив.. думаю, что именно для этого эта страничка и есть... хотя интересна иногда пару постов склочных почитать... но это тока пока делать нечего...склоки не несут созидания...
+0

17  m0Ray мудак	26.10.2011 07:24
> А что, эти три программы годятся фотошопу хотя бы в подмётки? А что, ты каждый день пользуешься всеми возможностями фотошопа? 5% максимум. Для того, чтоб слить с фотика, подрихтовать и сконвертировать фотку, вполне хватает DigiKam, чтобы сделать фотожабу или порезать макет сайта, вполне достаточно GIMP (да и он мало уступает фотожопу в последнее время). GwenView же просто удобная программулина для просмотра и каталогизации. Это unixway: для каждой задачи - свой инструмент, под неё хорошо заточенный. "Мультитулы" - это чаще в винде встречается.
+0

18  SaAnVi tzar	26.10.2011 07:56
> ты каждый день пользуешься всеми возможностями фотошопа? Стандартные отмазы, лепимые никсоидами по этому поводу. :) То же самое лепится по поводу OpenOffice. А воз и ныне там.
+0

19  m0Ray мудак	26.10.2011 15:23
Возможности открытых программ наращиваются без остановки, не надо про воз. Мне же хватает того, что уже есть.
+0

20  SaAnVi tzar	26.10.2011 16:34
В том и дело, что у каких-то программ возможности наращиваются, а на каких-то уже лет 10 спокойно работаешь.
+0

21  m0Ray мудак	27.10.2011 02:09
Это я и называю "инерция мышления". И ничего хорошего в ней, кстати, не нахожу.
+0

22  SaAnVi tzar	27.10.2011 06:26
Угу, инерция. Давайте лучше помучаемся, чем будем работать.
+0

23  m0Ray мудак	27.10.2011 20:47
Почему я не мучаюсь, а как раз работаю спокойно с GIMP и DigiKam? Там всё под руками и без выпендрёжа. И это несмотря на то, что пиратский фотожоп я в своё время тоже юзал. Просто разок потратил минут 15 на то, чтобы понять логику GIMP, в чём он отличается от фотожопа. И всё. Не мучался ни секунды.
+0

24  SaAnVi tzar	27.10.2011 21:57
> Почему я не мучаюсь А ты также, как и я с фотографиями работаешь?
+0

25  m0Ray мудак	28.10.2011 06:41
> А ты также, как и я с фотографиями работаешь? Учитывая, что путёвый фотоаппарат, равно как и тяга к получению качественных изображений, у меня появились очень недавно - пока не могу сказать ничего определённого. Как ты знаешь, ещё пару месяцев назад я слал тебе говнофотки с говномобил - и не испытывал никаких комплексов, ибо ничего лучшего я делать не мог. Теперь - осваиваю. Но в процессе осваивания ещё ни разу не испытал недостатка в средствах DigiKam и практически не пользовался для этой цели GIMP (хотя очень широко его применяю для вёрстки сайтов). Время покажет, думаю.
+0

26  m0Ray мудак	29.01.2013 23:26
Спустя год с лишним перечитал комментарии. Сообщаю: пакет DigiKam (а особенно входящая в его комплект прога ShowFoto) превосходен для первичной обработки фотографий, а также поддерживает хренову тучу вариантов RAW. GIMP по-прежнему применяю разве что для ретуши (если телеграфные провода в кадр попали и т.п.) и очень тонкой коррекции, ну ещё для тонких настроек сжатия, если нужно выложить в сеть, а размер крайне критичен. ПсевдоHDR делаю при помощи пакета KIPI (включающего ExpoBlending и Enfuse), панорамы клею в тулките Hugin. И ещё раз могу сказать: unixway - очень годный подход. Для каждой области применения своя небольшая, но тщательно заточенная программка - это прекрасно. Аналогично и в реальной жизни: гораздо удобнее, когда топор, стамеска и дрель - разные инструменты, а не трансформер с одной рукояткой. Никаких мучений, взял один инструмент - подтесал, взял другой - подпилил, взял третий - подрихтовал. Это больше похоже на профессиональный подход, чем размахивание раскладным мультитулом, который умеет всё и сразу. И одинаково хреново...
+0

27  SaAnVi tzar	30.01.2013 12:23
Сравнение мультитул-PS некорректно. PS выполняет свои функции профессионально. Может быть, через жопу и с тормозами, но в результате всегда уверен. Чем, кстати, не может на 100% похвастать большинство аудиософта, даже профессионального. Иногда приходится "пасхальные яйца" слышать из-за криворуких кодеров. Печалька, в общем.
+0

28  m0Ray мудак	30.01.2013 15:50
Ну, про те программы, которые я тут перечислил, могу сказать, что они у меня работают нормально и дают устраивающий меня результат. И по многоуровневым менюшкам лазить не надо, всё под руками.
+0

29  ed свой человек	14.02.2024 16:23
В одно время у меня был смартфон Samsung S21 FE, который вроде как мог сохранять фото в формате RAW. Вот только толку от этих фото для меня было чуть менее, чем нихрена, да и для ряда задач сам смартфон просто не годился. Сейчас у меня на руках infinix note 30 vip (от виповщины там только название) и realme 10 4g. Так вот к чему это всё. Дело в том что у инфиникса 108-мегапиксельная камера, и, ежеля устанавливать качество на все мегапиксели, при хорошем освещении естественно, то размер файла JPEG запросто может превышать 50 Мб. В ряде задач, например при фотографирования насекомых в полевых условиях или с окуляра микроскопа, вполне подходит.
+2

↑ к началу комментариев    ↑↑ к началу страницы

Вы не зарегистрированы. Зарегистрируйтесь или войдите в систему, чтобы не набирать каждый раз проверочный код (и иметь другие приятные функции на сайте). Действует суточный лимит анонимных комментариев для защиты от троллей, школоло-хакеров и спам-ботов. На текущий момент осталось комментариев: 10.

Добавить комментарий

Фулюганствовать не надо: соблюдайте правила приличия. Я не люблю комментариев не по делу типа "Оццтой!" и им подобных. Если хотите что-то покритиковать или поучить кого-то жизни - делайте это с чувством, с толком и с расстановкой.