摄影教室>>数码篇


为什么要用RAW 深入剖析DC储存格式(一)


2005-10-30 11:06:00

  以前,我们使用的DC多数只有JPEG这一种存储格式,我们没什么选择的余地,但随着数码相机性能的提高,以前只有专业机才有的功能渐渐的变成了多数相机普及的功能,比如MF功能、多点对焦、高速连拍等功能,而RAW、TIFF等存储格式的增加也是其中一个方面。那么,这三种格式到底有什么差别呢,它们各有什么特点呢?对于它们的使用,一直有很多争议,有人甚至认为使用RAW的就不是好的摄影师(因为用RAW就是为了后期处理、而依靠后期处理的就不是好摄影师)……看了下面的讨论就会明白,这种看法是多么的无聊。

  不过,在讨论之前,首先要说明一下数码相机的成像原理:

  我们手里的所有数码相机都能照出彩色的图像,但实际上绝大多数的数码相机的感光元件只能记录灰度信息(除了Foveon X3感光元件,扫描式数码后背和多次曝光数码后背以外)!由于每个感光单元只能感受RGB三元色中的某一种颜色的灰度值,所以我们要将3种颜色的感光元件分开间隔布置,布置成如下次序

R  G  R  G  R  G
G  B  G  B  G  B
R  G  R  G  R  G
G  B  G  B  G  B

  大家可以看出,绿色占了总数的一半,而红色和蓝色各占25%。这样做的原因是因为人眼对绿色更敏感,能分辨出更多的细节,另外绿色也占据了可见光谱中最重要和最宽的位置,所以这样布置效率最高。

       

红色通道(占总像素25%)   绿色通道(占总像素50%)   蓝色通道(占总像素25%)

  从上面的介绍我们可以看到,这样得到的结果只是一些3种原色不同亮度的象素组成的马赛克而已,但实际上,我们需要的是每个象素都同时记录3种颜色,这时,我们就要进行彩色插值,把那些丢失掉的色彩信息经过对相邻像素的色彩信息分析之后被重新估算出来。实际上,一个好的彩色插值算法是十分复杂的,主要面对的问题是既要解析细节还要仍能正确还原颜色。

  在最极端的情况下,我们会遇到这样的情况:拍摄一个十分小的黑白相间条纹,间隔小到刚刚能覆盖住每一个像素单元。这时,这种插值算法就会出现问题:邻近的绿色像素单元不会给算法提供任何新的信息,所以算法就不知道感应白色的红色像素单元红到什么程度,同理也不知道邻近的蓝色像素单元蓝到什么程度(其实都应该红到或者蓝到最淡,因为是白色)。当然啦,这样的情况在实际生活中非常罕见。实际上,就算感光元件捕获的是十分明亮饱和的红色,仍然存在绿色和很少量的蓝色信息。我们上面举的例子中的问题在于,正确估算颜色需要一定量的空间信息。如果只有唯一一个像素单元捕获红色信息,那么我们将没有办法重新构建出这个特定像素单元的颜色。

  由于上面的原因,我们得到的图像会有莫尔纹(表现为无关的红、绿、蓝色点或者导致变色),绝大多数相机为了防止这种问题都采用了在感光元件前面安装低通滤镜的方法(AA Filter, Anti-Aliasing Filter)。这个滤镜实际上起到了模糊影像,把色彩信息分布到邻近像素单元的作用。

  RAW数据就是由感光元件记录的图像的所有灰度数据。为了得到最终可用的图像,这些RAW数据必须经过所谓的“RAW转换程序(RAW Converter)”的处理(包括去马赛克)。JPEG格式的数码相片实际上使用了整合在相机固件内的RAW转换程序进行全部转换处理。

下一页

作者:ansel 来自:
申明:未经本站许可,不得以任何形式转载,复制