Как снимает "цифра" или что такое RAW?

michael_perlov — 16.05.2010

Во-первых хочу сказать спасибо всем, кто учавствовал в рубрике "Дай обработать" на прошлой неделе. Столько вариантов своей фотографии я давно не видел.
Здесь есть на что посмотреть. В обновлении поста я добавил ссылки на лучшие обработки и мой вариант.

А теперь вернемся к теме статьи. Если Вы думаете, что я хочу убить ваши глаза картинкой сверху, то ошибаетесь. Помните в своей статье я писал, что кадр с цифрового аппарата не бывает без обработки? Сегодня я объясню почему!

Я расскажу как работает, внимание, страшное слово, матрица!

Задача фотоаппарата - запечатлеть картинку. На деле это означает сохранить световой рисунок, который сквозь объектив отражается на фоточувствительном материале (пленке, например).

В случае с цифрой, в конце концов, весь свет должен превратиться в длинную цепочку из 0 и 1. Циферки эти в воздухе не летают, как Вы могли заметить, так откуда же они берутся?

Представьте себе, что свет - это много микроскопических шариков, которые летят в воздухе. Шарики через объектив попадют на матрицу, внутрь специальных корзин. После чего некий механизм подсчитывает количество осевших частиц, числа эти записываются в память, а матрица освобождается для новых кадров. (на самом деле физически это выглядит немного сложнее, но мы же не хотим вдаваться в физику, фотоны, электроны и прочую дребедень, да?).



Нет, это не шахматная доска из Кащенко (прим. психбольница). Вы же понимаете, что если бы все было так просто, то рассказывать было нечего?

Дело в том, что свет - это такая сложная составная штука, одна ячейка матрицы не может хорошо отличать все его разнообразие. И вот, чтобы бороться с этой проблемой, придумали хитрый ход. Вместо того, чтобы сохранять в каждой точке все, что попадает в объектив, перед матрицей поставили фильтр (именно он изображен на картинке), который отсекает часть цветов и оставляет только три: красный, синий и зеленый. Если вдруг не знаете, как это будет по английски, подсказываю: Red Green Blue (RGB). Знакомое сочетание букв, да?;)

Таким образом каждый пиксель изображения, которое получается в камере, содержит не всю информацию о цвете в данной точке, а только яркость зеленой\красной\синей составляющей.

Если бы мы могли посмотреть на фото прямо в камере, то оно выглядело бы примерно, как левая картинка в заглавии.

Вот увеличенный фрагмент глаза.

Почему я говорю "выглядело примерно"? Дело в том, что камера сохраняет для каждого пикселя некоторые числа. 0 означает, что яркость равна 0, максимальное значение, что корзинка под "шарики" в этой точке переполнена, а все остальные где-то между;)

Дальше начинаются нюансы. Какой точно цвет отсекает фильтр в данной точке? Какое максимальное значение выдает матрица (а точнее АЦП)? Что для данной матрицы значит число 5867, очень ярко или темно? Все эти параметры специфичны не только для каждой отдельной матрицы, но, возможно, и для каждого пикселя на ней.

Резюмируя все вышесказанное, что же происходит после считывания данных с матрицы? Во-первых, восстанавливаются значения остальных цветовых каналов в каждой точке. То есть там где сохранилась зеленая составляющая, вычисляется красная и синяя и т.д. Этот процесс называется "демозайкинг". Есть много алгоритмов демозайкинга, одни сложные, другие простые и быстрые. Именно ими, в первую очередь, отличаются разные программы для работы с RAW.

А, во-вторых, то что получилось сопоставляют с какими-то реальными цветами - примененяют профиль камеры (по сути матрицы).

Что такое RAW формат? Это как раз то, что сохранила ваша камера с матрицы (плюс вспомогательные данные, вроде даты съемки, модели камеры и т.д.). Фотографии в RAW не бывают черно-белыми, они даже не цветные, это вообще не фотографии, а всего лишь "цифровой негатив", который требует обработки!

Вот и все, и больше не удивляйтесь почему в камере вы видите одно, а в RAW конверторах другое. У каждого производителя свои подходы и свое "виденье света".

ПС. Прошу "крутых" специалистов не накидываться на меня, я специально писал в очень упрощенном варианте.
ПС2. А бывают камеры без демозайкинга. Например, Sigma с сенсором Foveon и Hasselblad с суффиксами MS.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив