Цифровое изображение, форматы JPEG и RAW: изучаем основы

Форматы сжатия изображений

Сжатие изображений — применение методов сжатия данных к цифровому изображению. Благодаря снижению избыточности данных изображения, удаётся повысить эффективность хранения и передачи изображений.

Сжатие изображений бывает с потерями и без потерь. Методы сжатия без потерь используются для архивации изображений, перед применением каких либо фильтров (кадрирование, изменение размера, корректировка цвета и т.д.), тогда какметоды с потерями, особенно с высокими коэффициентами сжатия, вносят искажения в изображение. Методы с потерями хорошо подходят для естественных изображений, таких как фотографии в приложениях, где небольшие (иногда незаметные) искажения изображения вполне приемлемы для достижения заданной степени сжатия. Сжатие с потерями удобно использовать для публикации фотографий в интернете.

JPEG — формат сжатия, который несколько ухудшает качество, чтобы уменьшить размер файла, занимаемого фотографией. Практически все фотоаппараты сохраняют изображения в этом формате, если вы не указали иначе. Изображения JPEG сохраняются с помощью алгоритма сжатия с потерями, и вы можете выбрать нужный коэффициент сжатия: Меньшее сжатие — выше качество, или большее сжатие — хуже качество. Единственный аргумент в пользу большего сжатия — малый размер получающихся файлов, для удобной передачи фотографий по электронной почте или через интернет сайт, а также возможность сохранить большое количество снимков на карте памяти. Большинство фотоаппаратов предоставляют возможность выбрать два или три уровня сжатия: нормальный, хороший, отличный.

TIFF — широко принятый формат изображений. Обычно, в формате TIFF фотоаппараты сохраняют несжатые снимки, или сжатые по алгоритму без потерь. Это означает высокое качество, но, взамен, большой размер файлов. Некоторые фотоаппараты позволяют сохранять фотографии в этом формате, и это достаточно популярный формат, благодаря использованию метода сжатия без потерь. Единственная проблема — столько людей изменяло этот формат, что сейчас существует 50 или более разновидностей этот формата, и не все из них поддерживаются программами.

PNG — формат изображений, разработанный как замена некоторым устаревшим форматам, распространённым в 1990-х. Это формат сжатия без потерь, как и TIFF, но он боле компактный. Хотя наверняка, ваша камера не поддерживает формат PNG, многие люди специально преобразовывают фотографии в этот формат после переноса их на компьютер. В отличие от JPEG, изображения PNG не теряют качества при пересжатии после модификации. digiKam полностью поддерживает формат PNG, кроме того, модуль пакетной обработки может преобразовать изображения из любого поддерживаемого формата в формат PNG за один шаг. Смотрите секцию Настройка , для получения подробной информации об использовании дополнительных модулей в digiKam

PNG — расширяемый, переносимый формат хранения растровых изображений без потерь, с хорошим сжатием. PNG — не использующая патентованные алгоритмы замена формату GIF , также обычно может заменять формат TIFF. PNG разрабатывался для просмотра изображений в сети, таким образом, он позволяет читать изображения в последовательном (потоковом) режиме. Кроме того, PNG сохраняет значение гаммы и цветности, для улучшенной цветопередачи на разнородных платформах. PNG поддерживает глубину цвета 8 и 16 бит на цвет на пиксел. Это идеальный формат для архивирования фотографий. Чтобы более подробно познакомиться с этим форматом, посетите домашнюю страницу PNG .

Некоторые, обычно боле дорогие, фотоаппараты, предлагают сохранять фотографии в "сыром" (RAW) формате. Для сырого формата, нет каких-то определённых стандартов. они отличаются от производителя к производителю. Сырой формат содержит все данные, полученные непосредственно с фоточувствительного элемента, перед тем, как программное обеспечение фотоаппарата изменит баланс белого или что-то ещё. Сохранение фотографии в сыром формате, позволяет вам более качественно изменять такие настройки, как баланс белого, уже после того как фотография сохранена на ПК. Большинство профессиональных фотографов используют сырой формат, потому что он даёт им максимум гибкости в допечатной подготовке. Обратная сторона гибкости — "сырые" фотографии занимают чрезвычайно много места на карте памяти.

Если вы хотите больше узнать о "сыром" формате, прочитайте руководство The Luminous Landscape и Cambridge in Colour . В digiKam вы можете преобразовать "сырые" фотографии в JPEG или TIFF с помощью модуля преобразование "сырых" изображений . Посмотрите секцию Настройка для получения справки по использованию модулей расширения в digiKam .

digiKam поддерживает создание эскизов для "сырых" изображений благодаря программе DCRAW . Поддержка RAW-формата в редакторе изображений пока не реализована. Основные RAW-форматы, поддерживаемые digiKam перечислены ниже:

digiKam доступно большое число форматов.

Зависимость от библиотек означает, невозможность составить безусловный список форматов поддерживаемых вашей системой. По крайней мере, точно доступны JPEG, PNG и TIFF

digiKam отображает только те файлы, форматы которых он понимает. Формат определяется по расширению файла. digiKam сверяет расширение файла с имеющимся списком. Если расширение присутствует в списке, то digiKam показывает содержимое файла в просмотрщике изображений. Вы можете изменять список, чтобы узнать, как - смотрите раздел

© 2016 сайт

В зависимости от размера светочувствительного материала (плёнки или цифровой матрицы) различные системы фотокамер принято подразделять на три основные группы: камеры большого, среднего и малого формата. Чем больше физический размер фотоматериала, тем выше детализация, а, значит, и потенциальное техническое качество снимка, но при этом тем более громоздкой становится система в целом. Рассмотрим все форматы по порядку.

Большой формат (он же – широкий, он же – крупный)

Исторически большой формат является старшим из всех фотографических форматов, однако его рано списывать со счетов. Возможно, вы будете удивлены, но старомодные громоздкие крупноформатные фотоаппараты до сих пор активнейшим образом используются фотографами, которые стремятся к бескомпромиссному качеству изображения. Камеры большого формата напрочь лишены всякой автоматики, и потому требуют от фотографа определённых навыков в традиционном фотоделе. Как следствие, они не слишком популярны среди любителей.

Крупноформатная камера состоит из двух стенок, соединённых мехом, похожим на гармонь. На передней стенке располагается объектив, сопряжённый с затвором. Задняя стенка представляет собой рамку с матовым стеклом, по которому осуществляется компоновка кадра и наведение объектива на резкость. Непосредственно перед съёмкой в камеру вставляется кассета с листом плёнки.

Стенки камеры могут смещаться в пределах, ограниченных растяжимостью меха. Уменьшая или увеличивая расстояние между стенками, фотограф производит наведение на резкость. Сдвигая стенки в параллельных друг другу плоскостях можно исправлять перспективные искажения, а наклоняя или поворачивая стенки друг относительно друга можно тем самым изменять положение плоскости фокусировки, делая её непараллельной плоскости кадра.

Абсолютный контроль над перспективой кадра и глубиной резко изображаемого пространства – уникальное свойство широкоформатной камеры. Да, существуют специальные tilt-shift объективы как для малоформатных, так и для среднеформатных камер, но, во-первых, они не обеспечивают такого количества подвижек, какое возможно в камере большого формата, а во-вторых, крупноформатная камера позволяет использовать подвижки с любым без исключения объективом.

В широкоформатных камерах используется плёнка в виде отдельных листов, чаще всего размером 4x5 дюймов (значительно реже 8x10 дюймов). Отдельные листы плёнки, в отличие от катушек, позволяют индивидуально проявлять каждый кадр, варьируя время проявления и реактивы, что даёт фотографу дополнительный контроль над яркостью и контрастом будущего снимка.

Относительные размеры кадров 8x10 и 4x5

При всех неоспоримых достоинствах крупноформатных фотоаппаратов, нельзя не признать, что работа с ними сложна и не терпит спешки. Потому-то и применяются они сегодня лишь там, где спешка ни к чему: в съёмке пейзажей, в студийной съёмке, а также для научно-технических целей.

На сегодняшний день не существует полноценных серийных цифровых камер большого формата. Сканирующие задники (например, производства Better Light) применимы только в условиях полной неподвижности объекта съёмки и неизменности освещения, т.к. сканирование растягивает экспозицию на многие минуты.

Большинство фотографов-широкоформатников снимает на плёнку, а затем сканирует полученные негативы или слайды на обычном сканере. Даже наипростейший планшетный сканер с разрешением в 1200 dpi позволяет получить из кадра размером 4x5 дюйма цифровое изображение с разрешением в 28,8 мегапикселей. Возьмите сканер посерьёзнее, и конечное разрешение будет измеряться сотнями мегапикселей.

Средний формат

Камеры среднего формата являют собой компромисс между качеством изображения и удобством использования. До распространения 35-мм камер среднеформатные аппараты считались весьма компактными (по сравнению с большим форматом, разумеется), и потому более пригодными для репортажной, модельной и свадебной съёмки, т.е. там, где фотографу попросту некогда возиться с громоздкой широкоформатной аппаратурой.

В наши дни, когда камеры малого формата (особенно цифровые) выдают вполне пристойное качество изображения, область применения среднего формата достаточно узка – это, как правило, профессиональная студийная съёмка, когда 35-мм мало, а с крупным форматом возиться лень.

Практически все среднеформатные камеры рассчитаны на плёнку типа 120. Это неперфорированная плёнка шириной 61,5 мм, намотанная на катушку. Размер кадра зависит от конкретной модели камеры. Одна из сторон кадра всегда равна 6 см, в то время как другая сторона может разниться. Наиболее популярен квадратный формат 6x6 см. Несколько в меньшей степени распространены размеры 6x4,5 (формат 645), 6x7 (т.н. «идеальный формат») 6x9 а также ещё более вытянутые экзотические панорамные форматы. В зависимости от размеров кадра одна плёнка типа 120 позволяет сделать от 8 до 16 экспозиций. При использовании в два раза более длинной плёнки типа 220, которую поддерживают некоторые камеры, количество кадров удваивается.

Относительные размеры кадра большого формата (4x5), среднего формата (6x9, 6x7, 6x6 и 645) и малого формата (35-мм).

Устройство среднеформатных фотоаппаратов различно. Наиболее простые камеры – это двухобъективные зеркальные фотоаппараты. Оба объектива такой камеры имеют одинаковое фокусное расстояние. Один из них служит собственно для съёмки, а второй – формирует изображение на матовом стекле видоискателя. Для синхронной фокусировки используется зубчатая передача, связывающая объективы.

Большинство же среднеформатных камер – однообъективные зеркальные фотоаппараты. Свет, проходящий через объектив, отражается наклонным зеркалом вверх в видоискатель, позволяя фотографу скомпоновать кадр и выполнить наведение на резкость. Непосредственно перед моментом съёмки зеркало поднимается, так чтобы свет беспрепятственно падал на плёнку. Такая схема удобна возможностью видеть изображение в видоискателе точно таким, каким оно окажется на снимке, а также простотой использования сменных объективов, не требующих модификации видоискателя.

Довольно редки дальномерные среднеформатные камеры, видоискатель которых представляет собой отдельное сквозное окошко в корпусе камеры, а для наведения на резкость служит оптический дальномер, сопряжённый с видоискателем. Главное преимущество такой конструкции – весьма компактные для среднего формата размеры камеры.

Почти все цифровые среднеформатные камеры относятся к однообъективным зеркальным фотоаппаратам. Встречаются также беззеркальные аппараты с электронным видоискателем вместо оптического. Разрешение среднеформатных цифровых камер достигает 100 мегапикселей, хотя размер матрицы обычно меньше чем 6x4,5 см.

Обладая высочайшим среди полноценных цифровых аппаратов разрешением, цифровые среднеформатные камеры отличаются при этом значительными размерами и весом, а также далеко не оптимальной эргономикой. Это, а также огромная цена, делают подобные фотоаппараты инструментом лишь очень немногих требовательных профессионалов, а также игрушкой богатых любителей.

Производством среднеформатных цифрозеркальных камер занимаются Hasselblad, Phase One, Mamiya, Leica, Pentax и Fujifilm.

Малый формат (он же – узкий, он же – 35-мм)

Малоформатные фотоаппараты являются наиболее популярными в силу своей компактности и высокой степени автоматизации. Они оказались незаменимы для профессиональной съёмки спорта и дикой природы, а уж в любительской среде это зачастую единственный общеупотребимый формат. Для малого формата характерно огромное разнообразие фотоаппаратов, сменной оптики и прочих аксессуаров.

Плёнка типа 135 имеет ширину 35 мм вместе с перфорацией. Ширина рабочей области 24 мм. Кадры располагаются горизонтально, и размер одного кадра составляет 36 x 24 мм. 35-мм плёнка выпускается в катушках по 36, 24 и 12 кадров.

Цифровые фотоаппараты могут иметь матрицу размером с традиционный кадр 35-мм плёнки, т.е. 36 x 24 мм (т.н. полный кадр), либо же меньшего размера (кроп). Доминирующие стандарты фотосенсоров с кроп-фактором это APS-C (кроп-фактор 1,5-1,6), 4/3" (кроп-фактор 2) и 1" (кроп-фактор 2,7).

Относительные размеры полного кадра (35-мм), кропнутых сенсоров (APS-C, 4/3" и 1"), и сенсоров компактных цифровых камер (1/1.7" и 1/2.3").

Плёночные камеры малого формата представлены двумя основными классами: дальномерные фотоаппараты и однообъективные зеркальные фотоаппараты. Последние были особенно популярны в силу своей универсальности и оперативности в обращении.

В настоящее время использование плёночных 35-мм фотоаппаратов полностью утратило практический смысл. Цифровые модели превосходят своих плёночных предшественников, как по качеству изображения, так и по эргономичности, имея при этом относительно доступную цену. Снимать на 35-мм плёнку сегодня можно либо из чисто сентиментальных соображений, либо в том случае, когда вы отправляетесь в какое-нибудь настолько глухое место, что перезарядка аккумулятора цифровой камеры становиться в принципе невозможной и полностью механическая плёночная камера – единственное решение проблемы. Впрочем, такие случаи редки.

Дальномерные цифровые камеры выпускает исключительно Leica. Основными же производителями зеркальных аппаратов являются Canon и Nikon .

Существует также сравнительно молодой класс беззеркальных цифровых фотоаппаратов с электронным видоискателем, которые заслуживают упоминания в данном разделе, поскольку обладают сенсорами сопоставимого с малоформатным кадром размера, а также сменными объективами. Камеры подобного типа имеются нынче практически у всех производителей фототехники.

Меньше малого

Помимо упомянутых выше трёх основных форматов существует также несколько типов плёнки, так сказать, сверхмалого формата, предназначенной для использования в предельно компактных камерах. Эти системы (APS, 110, дисковая плёнка и т.д.) предназначались для сугубо любительских целей и никогда не были особенно популярны. Качество изображения было посредственным, а цена – явно завышенной. Забудьте о плёночных микроформатах. Они канули в Лету, с чем я их и поздравляю.

А вот цифровые компактные камеры с компактными же матрицами здравствовали и процветали вплоть до повсеместного засилья смартфонов. Несмотря на крошечные сенсоры, современные компакты выдают довольно приемлемое качество, особенно при хорошем освещении. Оптимальный вариант для путешествий и протокольной съёмки, когда качество картинки не является фактором первостепенной важности.

Размеры матриц компактных камер измеряются по диагонали в долях т.н. видиконовского дюйма . Один видиконовский дюйм равен 2/3 обычного дюйма, т.е. 16,93 мм. Например при диагонали в 1/1.7”, т.е ~10 мм, сенсор будет иметь размеры 7,6 x 5,7 мм. Диапазон размеров обычно лежит в пределах 1/2.7-2/3”, в зависимости от модели.

В последние годы заметна тенденция к увеличению размера матрицы в компактных цифровых камерах вплоть до полного 35-мм кадра при сохранении небольшого размера самого аппарата, что не может не радовать.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Современные цифровые фотоаппараты, начиная с продвинутых моделей, предлагают пользователю на выбор несколько форматов файлов, в которых может производиться запись фотографий на карту памяти. Чаще всего это форматы JPEG и RAW, иногда к ним добавляется и формат TIFF. В этой статье я расскажу об особенностях этих трех форматов и помогу вам определиться с выбором формата для съемки. Чтобы понять, как образуется тот или иной формат в фотоаппарате, давайте кратко рассмотрим основные этапы формирования изображения, от экспонирования матрицы до записи готового результата на карту памяти.

Свет, попадая на матрицу, изменяет величину электрического заряда элемента (который впоследствии станет пикселем изображения). Величины заряда со всех элементов матрицы фиксируются и проходят оцифровку аналого-цифровым преобразователем, а затем кодируются в специальный формат, который получил общее название RAW (от англ. "сырой). Строго говоря, это не формат, а название множества форматов необработанных данных с сенсора камеры. У каждого производителя свой формат данных, поэтому при выходе новой модели камеры программы для обработки RAW -файлов не могут открыть изображение до тех пор, пока не будет выпущено обновление, куда включены данные о формате файлов новых фотокамер.

Затем набор данных обрабатывается компьютером камеры. При этом происходит исправление баланса белого, яркости, контрастности, удаление шумов, повышение резкости, уменьшение глубины цвета до 8 бит. То есть камера делает все за нас, по одному ей ведомому алгоритму, без учета индивидуальных особенностей изображения. Часть исходной информации, заложенной в формате RAW, теряется при таких преобразованиях, но значительного ухудшения качества не происходит, так как используется алгоритм сжатия без потерь. В некоторых моделях камер можно записать изображение на карту памяти после этой стадии обработки. Это будет формат TIFF.

Далее производится сжатие информации об изображении. При этом используется алгоритм сжатия с потерями, то есть, происходит необратимое ухудшение качества изображения. Такой файл будет занимать значительно меньше места, но в нем будет содержаться всего 30-40% от исходной информации, зафиксированной сенсором камеры.

Теперь подробнее о каждом формате, его достоинствах и недостатках

Формат JPEG.

Самый распространенный формат изображений - JPEG (Joint Photografic Experts Group - группа экспертов в области фотографии, разработавшая этот алгоритм кодирования) . Он позволяет получать изображения хорошего качества при небольшом размере файла.

Достоинства формата: малый размер файла, высокая совместимость со всеми устройствами (изображения можно просмотреть на любом компьютере или мобильном устройстве), полная поддержка всеми интернет-браузерами.

Недостатки формата: вызваны использованием алгоритма сжатия с потерями. При высокой степени сжатия объем файла уменьшается, но качество изображения значительно ухудшается, появляются блочные артефакты сжатия.

Изображение в формате JPEG нежелательно повторно редактировать и сохранять, так как каждое пересохранение - это новое сжатие изображения с соответствующими потерями. Если вам нужно продолжать работу над изображением, сохраняйте его в формате TIFF или PSD. Эти форматы используют алгоритмы сжатия данных без потерь, поэтому ухудшения качества при многократном пересохранении не происходит

Формат TIFF

TIFF (Tagged Image File Format) также является распространенным форматом изображений. Он использует алгоритмы сжатия без потерь, а также может сохранять данные и без сжатия. Файлы формата TIFF по объему значительно больше, чем файлы JPEG. Так как сжатие происходит без потерь либо не происходит вовсе, данный формат обеспечивает более высокое качество изображения и часто применяется для качественной подготовки изображений к печати, особенно большим форматом.

Достоинства формата: высокое качество изображения, использование сжатия данных без потерь

Недостатки формата: очень большой объем файлов, в 8-10 раз больше, чем изображений в формате JPEG. Если используется глубина цвета 16 бит, объем файла увеличивается еще вдвое.

Формат RAW

Файл формата RAW, как мы уже говорили, представляет собой данные с матрицы фотокамеры, оцифрованные процессором и "упакованные" с помощью специального алгоритма в стандартизованный производителем камеры формат и сжатые без потерь, без какой-либо обработки. При этом формат RAW занимает значительно меньше места, чем TIFF, но больше, чем JPEG, и содержит 10 - 16 разрядные данные, в зависимости от модели камеры.

Вообще, все цифровые камеры снимают в формате RAW, даже самые простые компактные. Просто не во всех камерах этот формат является доступным для пользователя. В тех случаях, когда камера поддерживает съемку в формате RAW, к ней обязательно прилагается программное обеспечение, позволяющее производить элементарную коррекцию в этом формате и конвертировать его в другие, например, JPEG и TIFF.

Файл в формате RAW невозможно испортить неумелой обработкой - он непосредственно не редактируется и всегда остается в неизменном виде. Вся обработка записывается в небольшой файлик-инструкцию, который используется программой для считывания информации об обработке и визуализации извлеченного из RAW -файла изображения с учетом примененных корректировок. Кроме того, формат RAW позволяет редактировать многие параметры с минимальными потерями качества, например, исправлять баланс белого, восстанавливать казалось бы, потерянные детали в светлых или темных областях, исправлять искажения оптики и многое другое. Чтобы лучше показать преимущества формата RAW, я записал небольшой видеоролик, в котором показываю восстановление засвеченных областей изображения.

Достоинства формата RAW : широчайшие возможности редактирования изображения с минимальными потерями качества, невозможность испортить исходный файл неумелой обработкой.

Недостатки формата RAW : большой объем файла, требуются специальные программы для просмотра и редактирования.

В каком формате снимать?

Выбор формата изображения для съемки зависит от многих факторов. Многие начинающие фотографы совершают большую ошибку, снимая только в формате RAW, игнорируя формат JPEG как ущербный. Действительно, в тех случаях, когда позволяет ситуация, лучше всего использовать формат RAW. Но в репортажной или спортивной съемке, к примеру, пренебрежение форматом JPEG может стоить вам пропущенных удивительных кадров. Все дело в том, что формат RAW требует большого буферного объема памяти в камере, а также быстрого процессора. При съемке длинной серии в формате RAW вас не спасут даже быстрые карты памяти - буфер камеры все равно заполнится и камера не сможет снимать до тех пор, пока он не освободится. Это время занимает порядка нескольких секунд, вполне достаточно, чтобы пропустить хороший кадр. Формат JPEG в этом случае позволит не ограничивать себя и снимать сколь угодно длинные серии кадров. В условиях студии или при постановочной фотосъемке, а также при любых условиях, когда не требуется быстрая серийная съемка, лучше использовать формат RAW.

Формат TIFF для съемки использовать нецелесообразно - он занимает очень много места на карте памяти, а данных в нем записывается меньше, чем в формате RAW.

Не так давно у нас был урок об устройстве современных фотокамер и их типах . Там мы немного коснулись темы формирования фотографического изображения. Сегодня же нам предстоит разобраться более подробно с тем, что же именно происходит после того, как свет проходит через объектив фотокамеры, как устроена матрица фотоаппарата и что из себя представляет готовая цифровая фотография.

Принцип работы матрицы цифрового фотоаппарата. Что такое разрешение?

Матрица фотоаппарата - это микросхема, на которой смонтированы миллионы светочувствительных датчиков. Каждый датчик регистрирует яркость освещения, попадающего на него. Таким образом из них составляется “мозаика” нашего изображения. Обратите внимание: датчик на матрице регистрирует только яркость падающего на него света, но не может получить никакой информации о цвете. Казалось бы, таким образом можно получить только монохромные, черно-белые изображения . Для получения цветного изображения применяется более сложное решение. Чтобы собрать информацию о цвете, необходимо как минимум три светочувствительных элемента, восприимчивых только к одному из базовых цветов спектра. Поэтому каждый элемент оснащается цветным светофильтром, который пропускает лучи только одного цвета, а остальные отсекает.

Сегодня в матрицах цветное изображение строится из трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Поэтому матрица аппарата представляет собой решетку, состоящую из “зеленых”, “красных” и “синих” датчиков. При этом разноцветные датчики на матрице могут располагаться по-разному. Например, самое широкое распространение имеет так называемый фильтр Байера, названный по фамилии его изобретателя.

Можно заметить, что зеленых элементов на нем присутствует вдвое больше, чем красных или синих. Это сделано для того, чтобы компенсировать высокую чувствительность к зеленому цвету человеческого глаза и давать цифровые изображения с привычными человеку цветами.

В итоге, имея данные о яркости и о цвете с каждого датчика, можно составить общее цветное изображение. Для этого в камере установлен процессор. Он анализирует поступающие с матрицы данные и составляет из них готовое изображение. Помимо этого, процессор отвечает за внесение в исходное изображение корректировок, установленных фотографом, как то выбранный им баланс белого, всевозможные эффекты обработки. Процессор отвечает и за создание конечного файла с фотографией.

Мы выяснили, что и матрица фотокамеры, и цифровое изображение, получаемое с нее представляет из себя мозаику, состоящую из мельчайших точек, пикселей. Естественно, чем большее количество точек будет содержать изображение, тем детализированнее, качественнее оно получится. Сколько пикселей содержит изображение, полученное с фотоаппарата? Эта характеристика, называется разрешением. Одна и та же величина - разрешение, может выражаться несколькими способами. В случае с разрешением матрицы фотоаппарата просто измеряют число расположенных на ней пикселей. Поскольку счет пикселей, размещенных на матрице, идет на миллионы, их в этих самых миллионах и измеряют. Один миллион пикселей называется мегапикселем. В случае с разрешением готовой фотографии чаще используют другой метод. Разрешение цифровой фотографии может характеризоваться количеством точек, по горизонтали и вертикали изображения.

Из всей этой информации важно запомнить основное:

Матрица фотоаппарата состоит из светочувствительных элементов, каждый из которых собирает информацию о цвете и интенсивности освещения. Далее из этих данных и строится цифровое изображение, так же состоящее из точек - пикселей. Однако, между одним светочувствительным элементом на матрице и одним пикселем на готовом изображении знак равенства ставить не стоит: тут многое зависит от алгоритмов работы матрицы и процессора. Не всегда разрешение готовых снимков равно количеству датчиков на матрице. Некоторые из датчиков матрицы используются для внутренних, технологических задач. Поэтому в характеристиках многих фотокамер можно встретить две графы - “количество эффективных пикселей” и просто “количество пикселей”. Предполагается, что непосредственно в создании фотографии примут участие именно эффективные пиксели.

Важно иметь в виду, что высокое разрешение матрицы является не единственным слагаемым высокого качества итоговых снимков. На качество конечного результата будет влиять множество факторов - и правильная экспозиция и правильная фокусировка и качество оптики. Так что само по себе наличие матрицы с высоким разрешением в камере позволяет получить снимки высокого качества, но отнюдь не гарантирует это.

Сегодня наиболее распространены матрицы, сделанные по технологиям ПЗС (ССD) и КМОП (CMOS). Не погружаясь в теоретические дебри, стоит отметить лишь то, что КМОП - более перспективная технология, так как позволяет добиться большей светочувствительности, снизить цифровой шум, уменьшить энергопотребление. Практически все современные фотоаппараты сегодня имеют именно КМОП-матрицы.

Цифровой шум

Что такое цифровой шум? Наверняка все замечали, что иногда на фотографиях появляются “помехи”, “зерно”, мелкие точки разного цвета. Это и есть цифровой шум. Количество цифрового шума на фото напрямую зависит от характеристик матрицы фотоаппарата , от условий и параметров съемки.

Цифровой шум больше всего проявляется при съемке на высоких значениях светочувствительности или при недостаточном освещении. Порой мелкие по размеру не слишком качественные матрицы (чаще всего матрицы в смартфонах) просто не могут дать изображение без шума. Также цифровой шум может появиться при обработке изображений.

RAW и JPEG

После того, как съемка произведена, остается не менее важная задача - сохранить полученное фото на карте памяти. Желательно сделать это с максимальным качеством, не теряя никакой информации, полученной при съемке. Сегодня большинство фотокамер позволяют сохранять снимки в двух принципиально разных форматах - RAW и JPEG. RAW - это сырая, никак не обработанная информация с матрицы, записанная в файл. Предполагается, что дальше с файлом RAW фотограф будет работать самостоятельно, конвертируя его на компьютере для получения готового фото. JPEG - это уже фактически готовая фотография.

Разберемся, как получаются файлы RAW и JPEG.

В случае с фотокамерами Nikon, при обработке будущего JPEG-файла процессор может расширить динамический диапазон фотографии при помощи функции D-Lightning - это поможет сохранить на фото детали в темных и в светлых участках при съемке контрастных сцен: пейзажей, портретов в контровом свете. То же самое можно сделать и при обработке RAW, однако это потребует специальных навыков, программ и времени.

Среди известных RAW-конвертеров можно выделить программы Adobe Lightroom, Adobe Camera RAW, Capture One. Все производители выпускают специальные RAW-конвертеры для своих фотокамер. Например, Nikon выпускает целых два конвертера. Nikon Capture NX рассчитан на продвинутую, профессиональную работу, тогда как бесплатный Nikon View NX подойдет начинающим фотолюбителям. Основное достоинство формата RAW - невероятная гибкость обработки. Ведь при обработке доступна абсолютно вся информация, полученная при съемке.

Сравнение RAW и JPEG. Качество снимков

Изучим, какое качество изображения можно получить при использовании JPEG и RAW. Для начала, просто оценим качество снимков, полученных напрямую с камеры.

Видно, что файл JPEG выглядит даже чуть более резким. Спасибо алгоритмам обработки и сохранения, встроенным в камеру. А вот чтобы добиться той же резкости от снимка RAW, придется прибегнуть к обработке.

Посмотрим теперь возможности обработки снимков. Оценим возможность коррекции экспозиции кадров, сделанных в JPEG или RAW.

Классическая ситуация: снимок оказался слишком темным. Попробуем осветлить кадры формата JPEG и RAW.

Не для кого не секрет, что при съемке на высоких значениях светочувствительности, на фотографиях появляется цифровой шум. Во всех современных фотокамерах существует опция внутрикамерного шумоподавления. Процессор обрабатывает полученный снимок таким образом, чтобы снизить количество цифрового шума на снимке. Как правило, системы шумоподавления в камере работают лучше, чем шумоподавление в RAW-конвертерах. Ведь они “заточены” под конкретный фотоаппарат со своими особенностями. Шумоподавление в камере может применяться только к файлам JPEG.

Фрагмент, сконвертированный из RAW без применения какого-либо шумоподавления.
Цифровой шум вполне заметен.

Во многих RAW-конвертерах присутствуют опции шумоподавления, однако их эффективность зависит от конкретной программы и от выбранных пользователем настроек.

И еще одна классическая ситуация: ошибка с балансом белого . Попробуем ее исправить при работе с JPEG и RAW.

Когда использовать формат RAW?

Прежде всего тогда, когда вы хотите получить фотографии высокого качества, к тому же максимального гибкие в обработке. Еще вам понадобится при этом время и возможность после съемки файлы конвертировать, обрабатывать. Чаще всего RAW используется при профессиональной съемке: портретной, пейзажной, студийной.

Многие фотолюбители-энтузиасты снимают в RAW просто для того, чтобы “выжать” из каждого фото максимум, потренироваться в обработке. А вот если вы занимаетесь репортажем - всё не так однозначно. Возможно, что пока вы будете конвертировать RAW’ы со своим репортажем, отснятые фото уже потеряет свою актуальность. Если вы делаете простое фото на память, RAW тоже не очень полезен: фотографии в этом формате не получится тут же скинуть друзьям по почте или опубликовать их в соцсетях.

При съемке в RAW фотограф может вообще не обращать внимания на настройку баланса белого, ведь поправить баланс белого без всяких потерь в качестве снимка можно при конвертации на компьютере. Так же формат RAW более “терпим” к незначительным огрехам экспозиции - их как правило тоже можно поправить при обработке. Пожалуй, чего точно нельзя поправить при обработке RAW-файла - это ошибки фокусировки и “шевелёнку”. Существуют конечно инструменты компьютерного повышения резкости, однако они не устранят проблему, не добавят на снимок отсутствующие детали, а лишь немного “замаскируют” проблему.

Плюсы формата RAW:

• позволяет сохранить абсолютно все детали, всю информацию на фото, полученную при съемке;
• невероятная гибкость в обработке. Формат RAW позволяет “спасти” многие загубленные при съемке кадры, позволяет использовать специальные приемы компьютерной обработки, немыслимые при съемке в JPEG.

Минусы формата RAW:

• сложность работы с RAW для начинающих: придется разбираться со специальными программами, изучать основы компьютерной обработки;
• для работы с RAW потребуется довольно мощный компьютер;
• работа с RAW на компьютере потребует времени;
• файлы RAW занимают гораздо больше места на карте памяти, нежели JPEG.

Когда использовать формат JPEG?

Разумеется, больше всего данный формат популярен среди фотолюбителей. Не каждый хочет изучать компьютерную обработку, иметь дело с довольно сложными программами - RAW-конвертерами. Файлы JPEG сразу после съемки можно открыть на любом электронном устройстве, послать по почте, выложить в интернет. Сегодня даже компьютер для этого не нужен, достаточно смартфона или планшета.

Однако, профессионалы тоже иногда используют JPEG. Их привлекает скорость работы, ведь время - деньги. Не всегда нужно получать изображения высочайшего качества годные к обработке, а важнее именно скорость и удобство работы. При репортажной съемке порой важно опубликовать (или отправить в редакцию, агентство) фотографии прямо сразу же после события: чем быстрее, тем лучше. Тогда на помощь фотографу-репортеру приходит JPEG.

Кстати, при съемке в JPEG доступны многие функции улучшения изображения, имеющиеся в любой современной камере: шумоподавление, улучшение цвета и контраста, функции расширения динамического диапазона и прочее. Можно добиться того, что без всякой компьютерной обработки наше фото будет выглядеть прекрасно. При этом съемка в JPEG накладывает на фотографа повышенную ответственность при: придется следить за всеми параметрами, не уповая на возможности обработки. Ошибки с балансом белого, огрехи с экспозицией после съемки поправить без серьезных потерь качества снимков не получится.

Плюсы формата JPEG:

• скорость работы с файлами: сразу после съемки мы получаем готовую фотографию;
• богатые возможности внутрикамерной обработки фото при съемке в JPEG;
• фотографию в формате JPEG можно открыть на любом электронном устройстве;
• файлы JPEG имеют гораздо меньший объем, чем RAW, на карту памяти фотографий в формате JPEG поместится гораздо больше.

Минусы формата JPEG:

• меньшая гибкость при компьютерной обработке;
• как следствие предыдущего пункта - за всеми параметрами приходится очень строго следить при съемке.

Формат TIFF

Иногда фотоаппараты позволяют снимать в еще один формат - TIFF. Не вдаваясь в лишние теоретические подробности, можно сказать, что для фотографа TIFF - это такой очень качественный JPEG. Если вы хотите получать снимки без каких-либо потерь в качестве, но и на RAW тратить время не хочется, можно выбрать TIFF. Этот формат часто используется в полиграфии и дизайне: он дает лучшее по сравнению с JPEG качество изображения и большую гибкость при обработке. При сохранении в TIFF используется сжатие изображения без потерь (как в случае с JPEG). Но все же при обработке формат TIFF не столь гибок как RAW. Ведь если RAW - это данные с матрицы, то TIFF - просто качественная картинка.

RAW+JPEG

Пока не определились с выбором формата или хочется получить фотографию, записанную и в RAW и в JPEG? Нет ничего проще. Все современные камеры предлагают опцию съемки сразу в двух форматах. Так же это удобно, если хочется сначала быстро просмотреть отснятый материал на каком-нибудь ноутбуке, смартфоне планшете, (ведь JPEG можно открыть на любом устройстве), отобрать понравившиеся кадры, а обрабатывать уже файлы RAW на рабочем компьютере, который сможет работать с ними. Очевидный минус такого варианта лишь один: на карте памяти получится вдвое больше файлов, так что она заполняется гораздо быстрее.

Выбор опции “RAW+JPEG” в меню фотокамеры Nikon D5300. Как видно, можно выбрать какого качества файл JPEG будет сохраняться файл RAW. Это удобно: можно при желании сэкономить место на карте памяти, выбрав опцию “RAW+JPEG низкого качества”. Для просмотра такие фото вполне сгодятся, а RAW позволит иметь копию снимка в максимальном качестве.