RAW格式完全解析

RAW格式完全解析2007-03-0515:00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FoveonX3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RGRGRGGBGBGBRGRGRGGBGBGB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。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（AAFilter,Anti-AliasingFilter）。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（RAWConverter）”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。把这些基本知识解决后，我们就可以介绍着3种图像格式了。RAW格式的全称是RAWImageFormat，是拍摄时从影像传感器得到的电信号在模数转换（A/D转换）后，不经过其他处理而直接存储的影像文件格式，该格式的影像文件即没有将每个光敏元件得到的电信号与周围象元所得到的电信号进行加权平均化而得到彩色信息，也没有进行过清晰度调整、反差调整、色饱和度调整以及白平衡调整（这点最重要，不需要在每次拍摄前都对白平衡进行设置，可以把更多精力投入到摄影中去），反映的是从影像传感器中得到的最原始的信息，可以说是真正意义上的数字底片。RAW的图片尺寸相对较大，具体计算方法如下：尺寸大小＝（拍摄象素数×每种原色的色位位数）/8。它的优点是影像质量最高，同时图像尺寸适中，而且，很多参数可以进行后期调整，并且不影响画质。缺点是RAW文件不同于BMP、JPEG等文件类型，RAW的代码中没有头文件，这使得很多软件无法支持对它的读取和编辑，通用性差。不过，随着技术的进步，越来越多的软件支持对RAW格式的浏览和编辑，比如PHOTOSHOP新发布的RAW插件，就可以对RAW进行编辑，而最新版的ACDSEE也加入了对RAW格式的支持。此外，还有RAW转换程序，例如AdobeCameraRAW或PhaseOneCaptureOneDSLR对RAW进行格式转换。但是，我们使用RAW格式拍摄时也不是无所顾忌，最起码的要求是景深控制正确、曝光正确，虽然在电脑上可以进行曝光量的后期调整，但由于数码相机（包括数码单反）的宽容度还是于胶片有一定差距的，如果过曝或者欠曝，将