بلاگ مصطفی نورامین

معجزه فایل خام(RAW) درمقایسه با فایل فشرده(JPEG)

فایل خام ثبت شده توسط دوربین

فایل خام پس از ویرایش

هنگامی که با دوربین دیجیتال عکس می گیرید ،حسگر میزان نوری را که به هر Photosite (سلول حساس به نور ) رسیده است،به صورت سطح ولتاژ ذخیره می کند.سپس مدار تبدیل A/D(آنالوگ به دیجیتال) این اطلاعات را بر حسب نوع سیستم، به اطلاعات دیجیتال ۱۲ یا ۱۴ بیتی تبدیل می نماید.اگر تبدیل ۱۲ بیتی باشد هر پیکسل میتواند تا ۴۰۹۶ سطح مختلف روشنایی را بیان نماید و اگر تبدیل ۱۴ بیتی باشد این مقدار به ۱۶۳۸۴ سطح افزایش می یابد.سپس بر اساس تنظیم ISO ،این اطلاعات بازخوانی شده، و در صورت نیاز تشدید میشوند.
اگر دوربین امکان ذخیره فایل به فرمت RAW داشته باشد، تغییر دیگری در این اطلاعات صورت نمی گیرد.دوربین ابتدا یک Tag برای فایل میسازد که شامل اطلاعاتی نظیر میزان sharpning ، Contrast ،white balance ،Saturation و Color balance( اتوماتیک یا تنظیم دستی کاربر) است.سپس این Tag همراه اطلاعات اصلی و خام حاصل از مرحله قبل، بر روی کارت حافظه ذخیره می شود.

پس از انتقال به کامپیوتر ، فایلهای RAW توسط برنامه های تبدیل RAW دریافت و به صورت TIFF یاPSD ذخیره می شوند.اطلاعات ۱۲ یا ۱۴ بیتی نیز به صورت یک فضای کاری یکنواخت ۱۶ بیتی تبدیل می شود.

اما اگر دوربین بخواهد فایل را به صورت JPEG ذخیره نماید، این عمل توسط نرم افزار داخلی دوربین و به صورت تبدیل به یک فایل JPEG هشت بیتی انجام می شود.بنابراین تنها ۲۵۶ سطح مختلف روشنایی برای هر پیکسل باقی می ماند که بتوان در مراحل ویرایش ازآن استفاده کرد.در مورد ذخیره فایلهای JPEG عموما (بسته به نوع دوربین) مراحل زیر طی می گردد:

مراحل ذخیره فایل با فرمت JPEG

1- تفسیر اطلاعات مربوط به رنگ:
هیچ حسگری به طور مستقیم رنگها را دریافت نمیکند.(البته به جز حسگرهای Foveon که از سه لایه مجزای سیلیکون برای هر رنگ اصلی استفاده می کنند).طرز تفسیر اطلاعات رنگی در حسگرها توسط آرایه ای از فیلترهای رنگی است.به طوریکه در مورد هر پیکسل از ۳ فیلتر آبی،قرمز و سبز استفاده می شود واین اطلاعات با مقادیر مربوط به پیکسلهای مجاور مقایسه شده ودر نهایت با الگوریتمهای خاصی اطلاعات رنگی هر پیکسل ذخیره میشود.درحسگر دوربین سونی F828 ،علاوه بر این ۳ رنگ اصلی از یک فیلتر سبز زمردی نیز به عنوان رنگ جهارم استفاده می شود تا دریافت رنگها دقیقتر باشد.

۲-خطی سازی(Linear Conversion):
حسگرهای تصویر جزو ابزارهای خطی(Linear Device) هستند.یعنی وقتی که میزان روشنایی یک پیکسل دو برابر می گردد ، میزان ولتاژ تولید شده نیز دوبرابر پیکسل مجاور خواهد شد.از سوی دیگر، سطوح روشنایی و F-stop ها ،مقادیری لگاریتمی هستند.برای رفع این ناهماهنگی، بخصوص در مواردی که یک عکس بسیار تیره یا روشن به نظر می آید ، نرم افزار داخلی دوربین با تصحیح Curve روشنایی، آنرا تصحیح می نماید.

۳- شارپ سازی:
تصاویر دیجیتالی که مراحل ویرایش sharpning را نگذرانده باشند ، چندان دلچسب به نظر نمی آیند.بسیاری از دوربینها ،تصاویر Jpeg‌خود را با فرآیند Unsharp Masking شارپ می نمایند.اگر میزان این عمل زیاد باشد هاله های رنگی اطراف لبه های اجسام ظاهر خواهد شد و اگر میزان آن کم باشد، تصویر بخوبی شارپ نمیشود.اکثرا برای این فرآیند ۳ سطح مختلف ( خفیف، متوسط و شدید) را در اختیار کاربر گذارده اند.

۴- در برخی دوربینها تغییر میزان کنتراست و اشباع رنگ نیز قابل بکارگیری و تنظیم است.

۵- تبدیل ۸ بیتی:
در این مرحله اطلاعات ۱۲ یا ۱۴ بیتی تبدیل به اطلاعات ۸ بیتی می شود.یعنی ۱۶۴۳۴ یا ۴۰۹۶ سطح مختلف اطلاعات برای هر پیکسل، تبدیل به ۲۵۶ سطح می شود.

۶- فشرده سازی:
مرحله آخر تبدیل به فرمت JPEG است.که فرمتی بااتلاف زیاد است.بدین معنا که برای حصول اندازه کمتر فایل، مقداری از اطلاعات از بین می رود.الته اگر میزان فشردگی کم (۱:۲) انتخاب شود، میزان اطلاعات از دست رفته نیز بسیار کم بوده و عموما قابل تشخیص نخواهد بود.اما با فشردگیهای بالا، یکسری آثار غیر طبیعی در تصویر ظاهر خواهد شد که بخصوص در چاپ ،خود را نشان خواهد داد.

در شکل پیوست بخوبی تفاوتهای دو فرمت RAW و JPEG را نشان می دهد.حالا بهتر می توانید تفاوت RAW وJPEG را دریابید.تفاوت ایندو مانند تفاوت دو فرمت فایلی نیست بلکه از اساس فرق دارند:فایل RAW شامل اطلاعات خام ولی کاملی است که حسگر دریافت کرده است.اما JPEG شامل اطلاعاتی است که دوربین پس از دریافت اولیه، فرایندهایی را روی آن اعمال نموده است.فرآیندهایی مانند تبدیل خطی، فیلترهای آرایه ای برای تفسیر رنگ، شارپ سازی، افزایش کنتراست و بهبود اشباع رنگ و در نهایت فرآیند مخرب فشرده سازی.

اما باید دانست که فرمت JPEG فرمت بیفایده ای نیست.چه بسیار چاپهای بینظیر حاصل این فرمت ، گواه این موضوع میباشند.

در چه مواردی باید از فرمت JPEG استفاده کرد و مزایای آن چیست؟
۱- بعلت حجم کمتر، امکان ذخیره تعداد بیشتری عکس در کارت وجود دارد.
۲- در بسیاری از موارد به کیفیت خیلی زیادی نیاز نیست.(عکسهای خانوادگی،..)
۳-فایلهای کم حجم به راحتی منتقل می شوند که این امر بخصوص برای عکاسان خبری اهمیت دارد.همچنین انتقال بیسیم این فایلها راحت تر است.
۴-بسیاری از عکاسان، وقت یا تمایلی برای ویرایشهای پس از تهیه عکس ندارند.
۵-بسیاری از دوربینهای ارزان در هنگام تهیه فایلهای RAW ،بسیار کند عمل می کنند .

موارد استفاده از فرمت RAW و مزایای آن
۱-فرمت RAW دقیقا شامل تمام اطلاعاتی است که در هنگام تهیه عکس توسط حسگر دریافت و ذخیره شده است.نه کمتر و نه بیشتر.بنابراین شما می توانید حداکثر استخراج اطلاعاتی را چه در حال و چه در آینده از این فایل انجام دهید.
۲-در این فرمت تغییری به منظور تنظیم White Balance انجام نمی شود. تنها تنظیماتی را که کاربر برای White Balance انجام داده ، در همان Tag همراه فایل، ذخیره می شود اما اصل فایل تغییری نمی کند.در این حالت میتوان بهترین تنظیم دمای رنگ را برای فایل اصلی انجام داد. در فایلهای JPEG بعلت تبدیل خطی و نیز اعمال تنظیم Curve روشنایی توسط دوربین، امکان تغییر White Balance عملا به خوبی فایلهای RAW وجود ندارد.
۳-عمل خطی سازی (Linear Conversion ) و تفسیر رنگ(با استفاده از الگوریتمهای تبدیل اطلاعات فیلترهای آرایه ای) در کامپیوتر انجام می شود. این فرآیند با پردازنده قویتر ، وبرنامه های کاملتری، نسبت به آنچه که در دوربین وجود دارد ،انجام می گردد.بنابراین واضح است که نتیجه کار نیز بسیار بهتر خواهد بود.
۴-امکان تغییر کنتراست و اشباع رنگ طبق نظر کاربر به بهترین وجه ممکن برای هر عکس انجام می شود.
۵-مهمترین مزیت فایل RAW آنست که در مرحله ویرایش،کاربر با یک فایل ۱۶ بیتی روبرو است نه با فایل ۸ بیتی.این موضوع بخصوص در هنگام اصلاح مناطق بسیار روشن یا تاریک عکس خود را نشان می دهد چرا که در این موارد به جای ۲۵۶ سطح روشنایی با ۶۵۶۳۶ سطح روبرو هستیم و در نتیجه از ایجاد اثرات مصنوعی و ناخواسته در هنگام ویرایش عکس جلوگیری می شود.
۶-چون فایلهای RAW از لحاظ اطلاعاتی هیچ تغییری نمی کنند،می توان آنها را نگهداری کرد تا در آینده اگر آلگوریتمهای بهتری برای تبدیل(در مرحله خطی سازی، تفسیر رنگ و …) کشف شدند ، مجددا مورد پردازش قرار گیرند وتصاویر بهتری ازآنها استخراج گردد. دقیقا معادل فیلمی که میتوان به امید کشف راههای بهتر فرآیند ظهور، آنرا برای آینده نگهداشت.