Formát RAW: Jakým softwarem zpracovávat?
15.2.2010, Milan Šurkala, recenze
Dalším článkem se budeme věnovat problematice RAW souborů a jejich vyvolávání. Podíváme se aspoň na některé programy, které se k tomu používají. V článku si také zodpovíme otázku, co to RAW vlastně je a jaké jsou jeho výhody.
Kapitoly článku:
- Formát RAW: Jakým softwarem zpracovávat?
- SilkyPix Developer Studio 4.0
- Adobe Photoshop Lightroom 2.5
- Adobe Photoshop CS4 + Camera RAW 5.6
- Raw Therapee 3.0
- Programy dodávané k fotoaparátům
Všechny zrcadlovky a některé lepší kompakty disponují vedle JPEG snímků i možností fotit do formátu RAW. Tomu jsme se na stránkách Digimanie věnovali ve velkém devítidílném seriálu, proto si v této kapitolce problematiku vysvětlíme trochu jednodušeji a více se budeme věnovat softwaru pro zpracovávání těchto fotografií. Název RAW se odvozuje od anglického slovíčka "raw", tedy surový. Jde vlastně o jakýsi digitální negativ, o "surová" data ze snímače, která ještě nebyla nijak (nebo jen velmi málo) zpracována. RAW tedy musíte nejprve "vyvolat" a až pak z něj můžete získat finální snímek.
Proč se ale zabývat převodem z RAWu, když už máme fotografii v JPEGu? Ta jsou přeci zpracována ve fotoaparátu a jistě dobrým způsobem. Ano, to je většinou pravda, často ale nemáte čas nastavovat všechny parametry a není špatné je zkoušet až doma u počítače. Zároveň máte klid a můžete vyzkoušet všechny možnosti, které byste v terénu zkoušeli jen marně. Rovněž si sami můžete upravit míru doostřování, odšumování, které u spousty přístrojů jen těžko ovlivníte. A především u jednoduchých kompaktů jsou výsledky opravdu tragické, že by se zde RAW hodil snad nejvíce. Hlavní je ale větší prostor pro úpravy.
Začněme popořadě. JPEG je sice "fajn" formát, má však několik nevýhod. Předně je to jen 8bitová hloubka každého kanálu barev. Tedy množství zelené, červené a modré barvy v pixelu je dáno rozsahem číslic od 0 po 255. Celkem to sice dává 16,7 milionů možností, ale při úpravách snímků se ukáže, že je to žalostně málo. RAW jsou přitom data přímo ze snímače, který snímá nejčastěji ve 12 nebo 14 bitech, tedy v rozsahu 0 až 4095 nebo dokonce 0 až 16383. Díky tomu máte mnohem větší prostor pro výsledné úpravy, hlavně ty, které natahují histogram.
Z tohoto plyne ale jistá nevýhoda RAWu. Tou je prostorová náročnost. JPEG má vlastně na každý pixel obrazu 24 bitů (8 červených, 8 modrých a 8 zelených bitů), ty jsou ale pomocí náročných algoritmů a transformací výrazně zkomprimovány. Komprimace je zde ale ztrátová, takže se připravíte o některé detaily, i když jich zpravidla mnoho není. 12MPx snímek by měl v nekomprimovaném stavu zabírat 36 MB. Každý pixel je totiž tvořen 3 barevnými složkami, každá po osmi bitech = jednom bajtu. Jeden pixel má tedy 3 bajty, je-li jich u 12MPx snímků 12 milionů, dává to 36 MB. Přitom ve skutečnosti 12MPx JPEG snímek má zhruba 4 MB. Nekomprimovaný 8bitový TIFF by měl oněch 36 MB.
RAW je na tom oproti TIFFu o trochu lépe, ve srovnání s JPEG hůře. Jedná se o data, která ještě neprošla demozaikováním (přepočítáním Bayerovou maskou), takže zde nelze mluvit o žádné barvě, ale jen o zachyceném světle. Je známo, že k výpočtu jednoho pixelu se potřebují i pixely sousední. Podívejte se na obrázek vlevo. Abyste zjistili výslednou barvu v červeném pixelu vlevo nahoře, potřebujete i oba zelené pixely okolo včetně toho modrého. Tyto informace pro jeden pixel si musí JPEG (resp. ještě více TIFF) zapamatovat. RAW si jen pamatuje množství světla v červeném pixelu a tím to hasne. Nic více jej nezajímá.
Budeme-li mít 14-bitový RAW (14 bitů = 1,75 B), při 12MPx snímku budeme mít snímek o velikosti 21 MB. U RAWu lze použít bezztrátovou kompresi, takže velikost klesne na cca 15 MB při nezměněné kvalitě. Větší velikost RAWu způsobuje mnohem delší zápis na kartu, pomalejší sekvenční snímání i větší nároky na paměťový prostor. Vejde-li se vám na kartu 400 JPEGů, uložíte tam asi jen 100 RAWů.
K čemu je vlastně větší bitová hloubka dobrá? Zabraňuje např. posterizaci, která je obvyklá u úprav JPEG snímků. Zde totiž máte k dispozici jen barevných 255 stupňů. Řekněme, že váš snímek obsahuje jen jasy od 0 do 50, to znamená 50 různých odstínů. Když jej roztáhnete od 0 do 250 (tj. na 250 různých odstínů), jen původních 50 odstínů od sebe více oddálíte. To znamená, že z nuly bude nula, ale z jedničky už pětka, ze dvojky desítka a z 50 se stane 250. Vytvoří to nepěkné jasové schody.
U RAWu máte ale všechny jasy vyjádřeny jemněji, např. náš snímek je vyjádřen jasy 0 až 3000. Když jej roztáhneme na pěti násobek, tedy 0 až 15000, opět dostaneme schody o rozdílu jasu pět. Zatímco u JPEGu je ale v rozsahu 0-255 takový rozdíl velmi citelný (téměř 2 % rozsahu), u RAWu s rozsahem 0-16383 si nějakého rozdílu jasu v hodnotě 5 ani nevšimnete (cca 0,03 % rozsahu). Budete-li takový RAW ukládat do JPEGu, potřebujete 16384 jasových úrovní RAWu namapovat do rozsahu 255 úrovní JPEGu. V praxi to znamená, že vždy 64 jasových úrovní RAWu se namapuje do jediné v JPEGu (16384/256 = 64). Cokoli, co v RAWu bylo od 0 do 63, bude v JPEGu uloženo jako 0. Vše od 64 po 127 bude uloženo jako jednička, a tak dále. Je vidět, že nějaké skoky v RAWu o hodnotě 5 se zde naprosto ztratí.
Problémem RAWu je to, že se nejedná o jednotný formát, ale každý výrobce má svůj vlastní. Situace jde dokonce tak daleko, že jsou různé varianty mezi jednotlivými fotoaparáty téhož výrobce, takže se stávalo, že např. softwarem Nikonu jste neotevřeli RAW nejen z fotoaparátů jiných značek, ale dokonce ani z fotoaparátů Nikon, neboť daná verze nebyla s jiným formátem kompatibilní. Je zde sice tendence prosadit společný formát DNG, výrobci fotoaparátů se do něj ale příliš nehrnou.
Máte-li k dispozici RAW, jedná se pouze o data ze snímače, která jsou zesílená ISO citlivostí a A/D převodníkem převedena na digitální data. U některých přístrojů může být aplikováno ještě odšumění a další, v zásadě je to ale všechno. U RAWu už můžete aplikovat demozaikování (použít Bayerovu masku k získání reálného barevného obrazu), vyvážit bílou a nastavit další parametry obrazu jako kontrast, ostrost, odšumování, korekci expozice a mnoho dalších. Nakonec obraz projde ještě JPEG kompresí a je z něj výsledné JPEG tak, jak jej známe.
Demozaikováním se zabývat nebudeme, podíváme se raději na vyvážení bílé. U JPEG snímků vyvážení bílé nevratně zasáhne do obrazu a upraví barevnost dle nastavení. Jak vidíte např. na ukázce, při automatickém vyvážení bílé můžete dostat např. takto oranžový obrázek. V podstatě v JPEGu už žádné jiné odstíny nemáte a fotografii už dobře neupravíte. Jiné odstíny ve snímku prostě nebyly uloženy, i když je snímač původně zachytil. V RAWu dostanete všechno, co snímač zachytil, můžete tedy zvolit špatné vyvážení bílé a dostat takto oranžový snímek, nebo naopak potlačit tyto oranžové odstíny a zesílit odstíny chladnější a získat přirozeně vypadající fotografii (vpravo). V RAWu totiž stále máte s čím pracovat.
Další velkou výhodou RAWu je i to, že umožňuje dodatečně lépe korigovat expozici. Nelze očekávat, že vyfotíte snímek úplně špatně a v editoru pak dodáte spoustu světla, nebo naopak zachráníte obrovské přepaly. Většinou je ale možno zejména ve světlech získat až 1 EV navíc (tzv. RAW headroom). Pokud tuto zbytkovou část dynamického rozsahu nevyužitou v JPEG obrázku vydolujete, můžete jednak upravit špatně nastavenou expozici, nebo pomoci rozšířit dynamický rozsah expozičně těžkého snímku.
Nyní už ale přejděme k několika programům, které s RAW soubory umí pracovat a editovat je. Rozhodně se nepodíváme úplně na všechny, jen na některé vybrané a ukážeme si, co zhruba umí, jak se ovládají a podobně.
Proč se ale zabývat převodem z RAWu, když už máme fotografii v JPEGu? Ta jsou přeci zpracována ve fotoaparátu a jistě dobrým způsobem. Ano, to je většinou pravda, často ale nemáte čas nastavovat všechny parametry a není špatné je zkoušet až doma u počítače. Zároveň máte klid a můžete vyzkoušet všechny možnosti, které byste v terénu zkoušeli jen marně. Rovněž si sami můžete upravit míru doostřování, odšumování, které u spousty přístrojů jen těžko ovlivníte. A především u jednoduchých kompaktů jsou výsledky opravdu tragické, že by se zde RAW hodil snad nejvíce. Hlavní je ale větší prostor pro úpravy.
Začněme popořadě. JPEG je sice "fajn" formát, má však několik nevýhod. Předně je to jen 8bitová hloubka každého kanálu barev. Tedy množství zelené, červené a modré barvy v pixelu je dáno rozsahem číslic od 0 po 255. Celkem to sice dává 16,7 milionů možností, ale při úpravách snímků se ukáže, že je to žalostně málo. RAW jsou přitom data přímo ze snímače, který snímá nejčastěji ve 12 nebo 14 bitech, tedy v rozsahu 0 až 4095 nebo dokonce 0 až 16383. Díky tomu máte mnohem větší prostor pro výsledné úpravy, hlavně ty, které natahují histogram.
Z tohoto plyne ale jistá nevýhoda RAWu. Tou je prostorová náročnost. JPEG má vlastně na každý pixel obrazu 24 bitů (8 červených, 8 modrých a 8 zelených bitů), ty jsou ale pomocí náročných algoritmů a transformací výrazně zkomprimovány. Komprimace je zde ale ztrátová, takže se připravíte o některé detaily, i když jich zpravidla mnoho není. 12MPx snímek by měl v nekomprimovaném stavu zabírat 36 MB. Každý pixel je totiž tvořen 3 barevnými složkami, každá po osmi bitech = jednom bajtu. Jeden pixel má tedy 3 bajty, je-li jich u 12MPx snímků 12 milionů, dává to 36 MB. Přitom ve skutečnosti 12MPx JPEG snímek má zhruba 4 MB. Nekomprimovaný 8bitový TIFF by měl oněch 36 MB.
RAW je na tom oproti TIFFu o trochu lépe, ve srovnání s JPEG hůře. Jedná se o data, která ještě neprošla demozaikováním (přepočítáním Bayerovou maskou), takže zde nelze mluvit o žádné barvě, ale jen o zachyceném světle. Je známo, že k výpočtu jednoho pixelu se potřebují i pixely sousední. Podívejte se na obrázek vlevo. Abyste zjistili výslednou barvu v červeném pixelu vlevo nahoře, potřebujete i oba zelené pixely okolo včetně toho modrého. Tyto informace pro jeden pixel si musí JPEG (resp. ještě více TIFF) zapamatovat. RAW si jen pamatuje množství světla v červeném pixelu a tím to hasne. Nic více jej nezajímá.
Budeme-li mít 14-bitový RAW (14 bitů = 1,75 B), při 12MPx snímku budeme mít snímek o velikosti 21 MB. U RAWu lze použít bezztrátovou kompresi, takže velikost klesne na cca 15 MB při nezměněné kvalitě. Větší velikost RAWu způsobuje mnohem delší zápis na kartu, pomalejší sekvenční snímání i větší nároky na paměťový prostor. Vejde-li se vám na kartu 400 JPEGů, uložíte tam asi jen 100 RAWů.
K čemu je vlastně větší bitová hloubka dobrá? Zabraňuje např. posterizaci, která je obvyklá u úprav JPEG snímků. Zde totiž máte k dispozici jen barevných 255 stupňů. Řekněme, že váš snímek obsahuje jen jasy od 0 do 50, to znamená 50 různých odstínů. Když jej roztáhnete od 0 do 250 (tj. na 250 různých odstínů), jen původních 50 odstínů od sebe více oddálíte. To znamená, že z nuly bude nula, ale z jedničky už pětka, ze dvojky desítka a z 50 se stane 250. Vytvoří to nepěkné jasové schody.
U RAWu máte ale všechny jasy vyjádřeny jemněji, např. náš snímek je vyjádřen jasy 0 až 3000. Když jej roztáhneme na pěti násobek, tedy 0 až 15000, opět dostaneme schody o rozdílu jasu pět. Zatímco u JPEGu je ale v rozsahu 0-255 takový rozdíl velmi citelný (téměř 2 % rozsahu), u RAWu s rozsahem 0-16383 si nějakého rozdílu jasu v hodnotě 5 ani nevšimnete (cca 0,03 % rozsahu). Budete-li takový RAW ukládat do JPEGu, potřebujete 16384 jasových úrovní RAWu namapovat do rozsahu 255 úrovní JPEGu. V praxi to znamená, že vždy 64 jasových úrovní RAWu se namapuje do jediné v JPEGu (16384/256 = 64). Cokoli, co v RAWu bylo od 0 do 63, bude v JPEGu uloženo jako 0. Vše od 64 po 127 bude uloženo jako jednička, a tak dále. Je vidět, že nějaké skoky v RAWu o hodnotě 5 se zde naprosto ztratí.
Problémem RAWu je to, že se nejedná o jednotný formát, ale každý výrobce má svůj vlastní. Situace jde dokonce tak daleko, že jsou různé varianty mezi jednotlivými fotoaparáty téhož výrobce, takže se stávalo, že např. softwarem Nikonu jste neotevřeli RAW nejen z fotoaparátů jiných značek, ale dokonce ani z fotoaparátů Nikon, neboť daná verze nebyla s jiným formátem kompatibilní. Je zde sice tendence prosadit společný formát DNG, výrobci fotoaparátů se do něj ale příliš nehrnou.
Co vše můžeme u RAWu upravit?
Máte-li k dispozici RAW, jedná se pouze o data ze snímače, která jsou zesílená ISO citlivostí a A/D převodníkem převedena na digitální data. U některých přístrojů může být aplikováno ještě odšumění a další, v zásadě je to ale všechno. U RAWu už můžete aplikovat demozaikování (použít Bayerovu masku k získání reálného barevného obrazu), vyvážit bílou a nastavit další parametry obrazu jako kontrast, ostrost, odšumování, korekci expozice a mnoho dalších. Nakonec obraz projde ještě JPEG kompresí a je z něj výsledné JPEG tak, jak jej známe.
Demozaikováním se zabývat nebudeme, podíváme se raději na vyvážení bílé. U JPEG snímků vyvážení bílé nevratně zasáhne do obrazu a upraví barevnost dle nastavení. Jak vidíte např. na ukázce, při automatickém vyvážení bílé můžete dostat např. takto oranžový obrázek. V podstatě v JPEGu už žádné jiné odstíny nemáte a fotografii už dobře neupravíte. Jiné odstíny ve snímku prostě nebyly uloženy, i když je snímač původně zachytil. V RAWu dostanete všechno, co snímač zachytil, můžete tedy zvolit špatné vyvážení bílé a dostat takto oranžový snímek, nebo naopak potlačit tyto oranžové odstíny a zesílit odstíny chladnější a získat přirozeně vypadající fotografii (vpravo). V RAWu totiž stále máte s čím pracovat.
 automatické vyvážení bílé |  manuální vyvážení bílé sejmutím bílé plochy |
Další velkou výhodou RAWu je i to, že umožňuje dodatečně lépe korigovat expozici. Nelze očekávat, že vyfotíte snímek úplně špatně a v editoru pak dodáte spoustu světla, nebo naopak zachráníte obrovské přepaly. Většinou je ale možno zejména ve světlech získat až 1 EV navíc (tzv. RAW headroom). Pokud tuto zbytkovou část dynamického rozsahu nevyužitou v JPEG obrázku vydolujete, můžete jednak upravit špatně nastavenou expozici, nebo pomoci rozšířit dynamický rozsah expozičně těžkého snímku.
Nyní už ale přejděme k několika programům, které s RAW soubory umí pracovat a editovat je. Rozhodně se nepodíváme úplně na všechny, jen na některé vybrané a ukážeme si, co zhruba umí, jak se ovládají a podobně.
