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使用数码相机拍照时,很多摄影爱好者不知道采用什么存储方式最合适。常常听到有人说RAW是“专业格式”,如何如何的好,而JPEG格式如何如何的业余,有这样那样的不足,似乎要拍出好照片就非得RAW不可。最近又有某摄影家撰文,说大家对RAW是盲目崇拜,“原汁原味”的摄影就应该用JPEG云云,更让大家莫衷一是,那么到底改用RAW还是JPEG呢?首先我们要了解到底什么是RAW和JPEG。
本篇将给大家介绍以下一些概念:
RAW是一种什么样的文件格式?
RAW文件的优势在哪里?
RAW文件的劣势有哪些?
为什么说JPEG格式是一种“有损”的压缩格式?
到底该用RAW还是JPEG?
RAW是一种什么样的文件?
很多朋友,甚至一些媒体、书籍,将数码相机的RAW文件与JPEG、TIFF等并列,称其为一种“图像格式”,事实上这在概念上是错误的,因为RAW事实不能称为“图像文件”,它仅仅是一个数据包。
图像文件的特点之一是设备无关性,它记录的是数码图像各个像素点的色彩、亮度信息(指位图式图像文件,矢量图像又是另一种类型),就是说拿到这个文件不用了解这个文件是怎么得来的,一般的图像浏览和处理软件就可能打开它,流行的图像文件包括JPEG、BMP、GIF、TIFF、PNG、PIC等等,这些格式各有各的特色,适用于不同的场合,就数码相机而言,一般用到JPEG和TIFF两种。早期的数码相机多还保留的TIFF格式,但由于TIFF格式的文件体积庞大,就图像质量而言,除了相对于JPEG是无损压缩之外,与最高精度的JPEG图像相比,视觉效果并无明显差别,所以后来很多型号的数码相机都不再保留这种存储格式。
RAW则不同,它仅仅是将数码相机图像传感器(CCD或者CMOS)感光产生的电信号忠实地记录下来打包保存,它具有独特的设备相关性。它所记录的不是图像点的色彩、亮度信息,而是感光芯片的感光记录,是落在每个感光单元上的光线的多少,至于这个点处于什么位置,这个位置上是什么颜色的滤色片,需要根据芯片的型号来定义。不知道这枚芯片的结构特点、电子特性的话,仅仅拿到RAW文件是无法转换成普通的图像文件的。这一特性导致了不同型号的数码相机所产生的RAW文件结构几乎都是不同的,即使同一品牌、同一系列的数码相机,只要其芯片型号不同,所记录的RAW文件也就不同,在该相机面世之前的出版的RAW解码软件就无法对其进行解码转换。例如,佳能推出了EOS 400D数码相机,原先能打开EOS 350D、EOS 30D的RAW文件的DPP 2.03版就无法识别EOS 400D的RAW文件,必须升级到最新的2.2版。尼康也是如此,D80面世后,原来能识别D70、D70s的Nikn Capture软件也需要进行升级,更不要说本来就需要插件的Photoshop了。
RAW文件的优势在哪里?
1、信息量大
这是RAW文件最根本的优势。因为它忠实记录了图像传感器的感光信息,保留了最大的信息量。
说明CCD感光原理的著名示意图:CCD的每个感光单元就像有刻度的小桶,
光线就像雨一样洒在小桶里,小桶的容量越大,所能度量的雨的大小范围
(图像的动态范围)就越大,桶的刻度越多(色彩位越高)度量的精度就越高。
目前数码相机所采用的CCD/CMOS图像传感器多为12位或14位感光器件,就是说每个感光单元的感光信息用12或14位的二进制数字记录下来,对于12位的器件,每个点的亮度可以有212=4096级的梯度区别,14位的器件每个点的亮度可以有214=16384级的梯度区别,而一般JPEG格式只能记录24位的RGB位图(尽管实际是以YCbCr色系记录,但图像处理、显示软件打开这些图像时,以及屏幕显示这些图片时,仍然要转换为RGB分量),但每个点24位的数据要记录R、G、B三种颜色,分解到一种颜色就只能有8位了,所能记录的亮度梯度就只有256级了。TIFF格式虽然可记录48位(每个色彩16位)的图像信息,可以不丢失色彩位,但那样文件体积将变得十分庞大,而且多出的数据位只能用空白数据来填补,实在是浪费存储资源。
色彩位的差别直接关系到图像的动态范围和色彩饱和度,一旦保存为低色彩位的图像文件,将有相当量的感光信息被舍弃,这些舍弃的信息将无法找回。
另外,无论拍摄时采用TIFF还是JPEG,都是相机利用内部的图像处理芯片预先将数据计算过的,这个计算过程中就要用到相机的白平衡设置、色彩空间设置、曝光补偿设置等等,一旦这些设置有误,计算所产生的图像就会偏色或者曝光不准,一旦这种错误比较严重,信息损失过多,会导致照片报废。RAW则不然,由于它是将相机图像传感器感光信息经A/D转换后直接保存,尚未进行数据计算,即使相机的设置不准,也可以后期在软件解码时重新设置,不会因此而错过精彩瞬间。
另一方面,RAW文件可以是压缩的也可以是非压缩的,即使进行压缩,也仅仅是对数据的压缩,举个浅显的例子:数据中有一连串的n个0,记录时只需描述“这里有n个0”,而不是连续写n个0,这样可以减小文件体积,但并不丢失信息,而JPEG压缩是一种有损压缩,根据不同的压缩级别,采取不同的压缩算法,舍弃一些“不重要”的图像信息,这种舍弃也是不可找回的。
PhotoShop中,直接调高JPEG图像的亮度
一个说明RAW与JPEG信息量差别的简タ疾旆椒ㄊ峭枷窳炼鹊目刂啤T赗AW解读软件中(如佳能的DPP或者尼康的NX)打开一幅曝光不足的照片,调整“曝光补偿”,在用鼠标 拉动滑动标尺提高图像亮度时,可以看到原先漆黑一团的暗部逐渐有层次显现出来,一般可以调整1.5档以上的曝光,这是因为虽然调整前暗部的细节没有在屏幕上显示出来,但这些信息是存在的。JPEG则不然,如果在Photoshop中提高图像亮度,原来没有层次的暗部只能有很少的层次显露出来,强行提高亮度的话就会出现大量的噪点和杂色,这是因为暗部的细节已经损失,无法找回了。
2、文件体积不算很大
由于RAW文件记录的是每个感光单元的感光量,至于这个单元前的滤色片是什么颜色,只需要知道芯片的滤色镜布局方式就可以了。而转换成通用图像格式后,每个像素点需要计算出RGB三个色彩分量(保存为JPEG图像时要计算出YCbCr分量,也是三个:Y-亮度、Cb-色相、Cr-饱和度),我们知道CCD/CMOS的感光单元数量与最终成像的像素数在“数量上”是一致的(富士Super CCD 甚至像素数比实际的感光单元数还要多),所以相同的感光信息,RAW文件在数据量上实际是精简的,当由RAW文件生成TIFF格式的图像时,即使保存成“损失了色彩位信息”的24位格式,文件体积也会膨胀很多。尽管JPEG格式的文件体积会很小,但那是损失了更大量信息的。