CAMERA EN ACCESSOIRES RAW. Docenten Huys H. Baervoets N.

Transcriptie

1 RAW

2 1.Waarom Raw? Foto s schieten in raw is populair. Raw biedt namelijk meer kwaliteit, flexibiliteit en creativiteit dan bestandsformaten als jpeg en tiff. Maar de verwerking ervan kost veel tijd. Waarom zou u dat dan willen als jpeg-afbeeldingen direct klaar zijn? Raw staat voor ruw. En dat is precies waar het hier omdraait. Raw geeft ruwe informatie over de genomen afbeelding. Zoals een negatief in de analoge fotografie een ruwe weergave is van de geschoten foto, is een raw-bestand als een negatief van een digitale foto. Feitelijk is dat alles wat raw behelst. Raw oogt niet mooi Maar mooi is anders. Als u een raw-afbeelding terugziet in de fotobrowser die dergelijke bestanden kan inlezen, want dat kan lang niet elke fotobrowser, oogt een raw-afbeelding vlak, grauw en onscherp. Jpeg: lekker makkelijk

3 Eenzelfde jpeg-afbeelding heeft meer contrast, meer verzadigde meer kleuren en is scherper. U kunt een jpeg bovendien direct printen, direct mailen, of rechtstreeks doorsturen naar een fotolaboratorium. En u kunt hem bewerken in praktisch alle beeldbewerkingsprogramma s om een nog mooiere afbeelding te maken. Een raw-opname oogt vlakker minder verzadigd dan de jpg rechts en heeft eenraw-converter nodig Met een raw-bestand kunt u niets van dit alles rechtstreeks. U hebt speciale conversie-software, een zogeheten raw-converter, nodig om van zo n bestand een leesbaar bestand te maken en moet de foto dan via die software gaan ontwikkelen ook.

4 2. De vraag is dan: is raw al die moeite waard? Altijd ruwe beeldinformatie Het woord ruw is nogal tamelijk overschat als het gaat om raw-opnamen. Een beeldsensor (CCD of CMOS) in een digitale camera neemt namelijk altijd ruwe infor-matie op. Ook als de camera uiteindelijk JPEG-bestanden produceert. Maar als een JPEG-op-name is gemaakt, is er geen sprake meer van ruwe beeldinformatie. Raw vreet opslagruimte Foto s schieten in raw kost u veel meer opslagruimte dan wanneer u uw opnamen in jpeg opneemt. Hoeveel afbeeldingen kunt u maken op een 128 MB CF kaart in jpg of raw? Type Pixeldimensies mb per foto Aantal foto s op 128 mb kaart Raw 3072 x mb jpeg groot 3072 x ,2-2,4 mb jpeg medium 2048 x ,7-1,3 mb jpeg klein/fijn 1536 x ,4-0,8 mb Waarom Raw? Tussen het opnemen van een jpeg-beeld en het opslaan van een jpeg-beeld gebeurt er iets in de camera met het beeld... Wat is dat? Tussen het opnemen van een beeld en het opslaan ervan een JPEG-beeld doet de camera iets met de foto. Dit is handig om te weten want wat bij jpg in de camera gebeurt, doet u bij raw achteraf. Op de computer. Kortgezegd maakt de digitale camera van de opgenomen beelden een tijdelijk rawbestand in het interne geheugen. Een ingebouwd stukje software bewerkt dit bestand om uiteindelijk een JPEGafbeelding op de geheugenkaart weg te schrijven.

5 Beeldsensor Een analoge camera heeft een fimlstrip waarop het uiteindelijke beeld in negatief wordt gevangen. Een digitale camera doet dat met een beeldsensor(ccd- charge coupled device of cmos - complementary metal oxide semiconductor). Maar deze registreert alleen de 256 helderheidswaarden tussen puur zwart en zuiver wit. Hij kan dus geen kleuren opnemen! Hoe een digitale camera toch kleuren kan opnemen is een interessant verhaal.

6 3. Geschiedenis kleurenfotografie DIGITALE FOTOGRAFIE Kleurfilter Om toch kleur te produceren zit er een soort van kleurenfilter op de beeldchip met lichtge-voelige cellen, bijvoorbeeld het Bayer-patroon. In geval van een 6,3 miljoen pixel camera kent het filter evenzoveel lichtgevoelige dioden. Als hier lichtdeeltjes (fotonen) opvallen ontstaat een elektrische lading. Hoe meer licht, des te meer lading. Elke lichtcel op die sensor vangt ofwel rood, ofwel blauw ofwel groen licht op en zet die om in pixels. Het resultaat is dat er zowel voor rood, als voor groen als voor blauw licht een grijswaarden-kaart ontstaat. Kleurinterpolatie Een belangrijke taak die de ingebouwde software nu uitvoert is kleurinterpolatie. Wanneer de belichting voor een opname eindigt, meet deze software de lading van elke pixel en converteert die naar een digitaal nummer. Hieruit ontstaan getallenreeksen die de software moet interpreteren als de kleur die u voor ogen had. Hij berekent de volledige kleur van elke pixel door de kleuren van de pixel en de omringende pixels te combineren (keurinterpolatie). Dat gaat doorgaans goed. Problemen bij kleurinterpolatie Maar niet altijd. De grootste probleemfactoren in een JPEG-bestand bij kleurinterpretatie zijn: -kleurranden (chromatische aberratie) - artefacten - ruis. Ruis, afhankelijk van de ISO-instelling, ontstaat bij het opnameproces, en vooral in de schaduwpartijen. Artefacten zijn het resultaat van de Bayer-interpolatie en moiré ontstaat bij camera s met een zwak anti-aliasing filter. Beeldsensoren zijn bovendien lineair. Als twee keer zoveel licht een lichtcel op een sensor raakt ontstaat er twee keer zoveel elektrische lading die de camera omzet in digitale num-mers. Maar F-stops en de manier waarop helderheidswaarden worden gerenderd zijn logarit-misch. Dat betekent dat een ongecorrigeerde afbeelding donker lijkt.

7 Ingebouwde oplossing De ingebouwde software (een raw-converter) past daarom belichtingscompensatie toe om een natuurlijk ogende opname te produceren. Het belangrijkste is wel dat de camera ook de witbalans automatisch, naar eigen goeddunken en/of op basis van eventueel ingestelde parameters als daglicht, gloeilamp, tl of schaduw, aanpast. Witbalans bepaalt de kleurtoon in een beeld, de sfeer en of er al dan niet kleurzweem aanwezig is. Verdere interne beeldbewerking Omdat mensen verwachten dat hun camera heldere, contrastrijke en kleurrijke foto s pro-duceert, gaat de software nog even verder... Hij manipuleert de contrasten, veel camera s hanteren een vrij diepe contrastcurve in de interne raw-conversie, en de kleurverzadiging. Vervolgens past de software een onscherp masker toe, dat afhankelijk van de instelling hoog, middel of laag, een halo-effect kan laten ontstaan.

8 Compressie Het meest beschadigend aan een interne jpeg-conversie is de compressie. Een jpeg-afbeelding is kleiner dan een raw-afbeelding dankzij compressie met kwaliteitsverlies. Dat betekent dat een deel van de beeldinformatie gewoon wordt weggegooid. Hoe hoger de mate van compressie, hoe meer data u kwijtraakt, en hoe meer artefacten u ziet. Vaak kunt u die mate van compressie in uw camerainstellingen aangeven in hoog, gemiddeld of laag. Meer over compressie Kleurdiepte Daarbij sleutelt de camera ook aan de kleurdiepte. Standaard nemen digitale camera s de ruwe beeldinformatie op in 12- of 14-bit (niet 16-bit!) per kanaal. Maar JPEG zijn slechts 8-bit per kanaal. Dat betekent nogal wat voor de toonwaarden. Een 12-bit-afbeelding neemt toonwaarden op per kanaal, een 14-bit-afbeelding Een 8-bit afbeelding levert niet meer dan 256 toonwaarden. Gradaties in de toonwaarden zijn harder. Dat is duidelijk te zien wanneer u uw jpeg-afbeelding vergroot. Data weggooien Nu het JPEG-beeld is opgeslagen, gooit de camera de ruwe beeldinformatie uit het interne geheugen weg. De missie is immers voltooid. De originele raw-data bent u definitief kwijt. Wel hebt u nu een kant en klaar beeld op de geheugenkaart staan, die u alleen maar hoeft te printen of over te zetten naar uw computer. Voor nadere beeldbewerkingen leent JPEG zich niet goed. De beelddata is immers al behoorlijk gemuteerd, en nog verdere bewerkingen tasten de beeldkwaliteit nog meer aan. Dat euvel hebt u nu juist niet als u schiet in raw. Hoe maakt een camera dan een raw-opname? Waar blijft Tiff? Voor het genereren van grote bestanden, met een compressie zonder dataverlies kunt u ook TIFF gebruiken. Maar dit lost alleen het compressieprobleem op. De camera verlaagt namelijk wel de bitdiepte naar 8-bit per kanaal. Desondanks zijn veel TIFF-bestanden nog groter dan de raw-bestanden. Waarom Raw?

9 4. Over waarom raw-afbeeldingen beter zijn dan jpg DIGITALE FOTOGRAFIE Als u de camera instelt op raw, dan slaat de camera het hele interne verwerkingsproces over. Hij schrijft de ruwe informatie meteen weg in een raw-bestand op de geheugenkaart. Niets meer en niets minder. Een in een raw-bestand weggeschreven foto bestand bevat alle opgenomen beeldinformatie! U kunt dus vrijwel over de volledige 36-bits of 48-bits kleurdiepte gebruiken. De kwaliteit van de data is namelijk puur en volledig. Er is tussen opname en opslag amper data weggegooid. Dit maakt deze bestanden populair. Data Die informatie bestaat uit afbeeldingsdata, informatie over alle grijswaarden die beeldsensor heeft opgevangen, en de metadata van de afbeelding, waaronder EXIF, Exchangeable Image Format die JPEG doorgaans ook meelevert. In deze data is dus niet gesleuteld aan toonbereik, kleuren en details. De meeste camera s gebruik bij de opslag van raw-bestanden geen compressie, tenzij een verliesloze methode (Nikon, Kodak). Zelf ontwikkelen Maar deze data brengt u nog geen beeld dat u direct kunt bekijken op uw computer. Feitelijk is de afbeelding nog niet eens gemaakt. U moet de data zelf ontwikkelen tot de foto die u in gedachten heeft en in een formaat jpeg of tiff omzetten. Met een computer heeft u daarvoor meer rekenkracht tot uw beschikking dan de fotocamera heeft. Vandaar dat raw-bestanden zijn te vergelijken met de analoge nega-tieven: die worden ook onafhankelijk van de camera ontwikkeld tot foto s. Hoe ontwikkelen? Het ontwikkelen van een een raw-bestand doet u met een zogeheten raw-converter. Dit is software die als plug-in in een beeldbewerkingspakket als Photoshop of als losse soft-ware draait.

10 5. Ontwikkelen in een raw-converter DIGITALE FOTOGRAFIE Wat een digitale camera intern bewerkt voor het produceren van een jpegopname, doet u bij een raw-opname zelf. In een zogehten raw-converter. Wat komt u daar zoal bij tegen? De meest essentiële zaken die u in een raw-converter ontwikkelt zijn: witbalans, kleurinterpretatie belichtingscompensatie. Dat zijn de lineaire conversiezaken. De rest kunt u of in de converter of in een beeldbewerk-ingsprogramma als Photoshop uitvoeren of via speciale plug-ins. Denk daarbij aan Witbalans ruisonderdrukking, artefacten verwijderen, contrast en helderheid, verzadiging, verscherpen kleurcorrecties. De witbalansinstellingen van de camera hebben geen effect op de opgevangen pixels wanneer u in raw schiet. Die worden alleen maar opgenomen in de metadatatag van het rawbestand. Sommige converters kunnen deze tags lezen en toepassen als een basiswaarde, andere converters negeren die informatie. In elk geval zit u nu zelf aan de knoppen om de kleurtemperatuur en de kleurtint aan te passen, zonder dat het de beeldkwaliteit aantast. Belichting bijstellen Het ergste wat in digitale fotografie kan gebeuren zijn uitgebleekte hooglichten. In die gebieden is geen beeldinformatie genoeg aanwezig om details op te halen. Daarom is het handig raw-opnamen iets onder te belichten. U kunt dan in de raw-converter alsnog belichtingscompensatie

11 toepassen, zonder dat u beeldinformatie verliest op de witte vlakken. Een histogram, of over- en onderbelichtingindicatoren geven u daarbij controle over de compensatie.

12 Kleurinterpretatie Kleurinterpretatie is een van de hoofdtaken van een raw-converter. Het voordeel van achteraf interpoleren is dat de computer een snellere en krachtigere microprocessor heeft om dit te doen. Bovendien hebben converters betere algoritmes voor de interpolatie dan de ingebouwde camerasoftware. Kleurprofiel Raw-converters hebben de metadata nodig uit het cameraprofiel om een RAWopname via kleurinterpolatie te converteren naar een RGB-bestand. Nu bepaalt u zelf hoe u de foto aanpast In dat profiel staat namelijk beschreven hoe de converter de samenstelling van de kleurfilters op de sensor moet lezen. Feitelijk vertelt die data welke kleur elke pixel representeert. Elke pixel in het raw-bestand bevat een helderheidswaarde voor zowel rood, groen of blauw. Op basis van deze data kan de raw-converter de juiste, specifieke kleurbetekenis aan de rode, groene en blauwe pixels toewijzen via kleurinterpretatie. Dat gebeurt doorgaans in een kleurmetrisch gedefinieerde kleurruimte zoals CIE XYZ. Raw-converters De meeste raw-converters voeren al deze taken uit. De verschillen zitten vooral in de algoritmes om het te doen. In de manier waarop ze RGB-kleuren interpreteren bijvoorbeeld. Dat verklaart waarom een afbeelding er na verwerking in de ene converter er anders uit kan zien dan als u het beeld in een andere converter ontwikkelt. Opslaan als... De laatste fase in de raw-conversie is de conversie naar een RGB-bestand, zoals jpg, psd of tiff. Het originele raw-bestand blijft behouden. De verwerking van raw-bestanden heet daarom een non-destructief ontwikkelproces. Dit heeft het grote voordeel dat als later de raw-converters beter worden, u nogmaals uw ruwe data opnieuw kunt verwerken tot een nog beter beeld. Jpegopnames zijn wat dat betreft behoorlijk inflexibel. Sommige camera s kunnen zowel raw-bestanden als jpeg s tegelijkertijd opnemen. Alhoewel dit extra geheugenruimte inneemt kan een jpeg bij de raw-conversie dienen als referentiekader. CRW, MRW of RAF? Raw als zodanig is geen universeel bestandsformaat zoals jpeg is.

13 Het bestandsformaat waarin raw-opnamen worden opgeslagen is per camerafabrikant en soms zelfs per model verschillend. Een Canon camera noemt deze bestanden bijvoorbeeld CRW of CR2. Nikon hanteert onder meer de benaming NERF, Minolta MRW en Olympus ORF. RAF-bestanden komen uit de FUJI camera s en ga zo maar door. Alhoewel de digitale camera-industrie amper tien jaar bestaat, zijn er al meer dan honderd ruwe bestandsformaten. Dat is niet geheel zonder risico s 6.Waarom is raw niet zonder risico s? Er is geen garantie dat de raw-bestandsformaten die u nu gebruikt over tien jaar nog leesbaar zijn. Want technieken om nog beter beeldinformatie op beeldsensoren te encoderen verbeteren continu, en daarmee veranderen ook de bestandspecificaties en - formaten. Dat is niet geheel zonder risico s. Wie net een nieuwe RAW-ondersteunende camera koopt, krijgt daar doorgaans conversiesoftware bijgeleverd om uw beelden om te zetten naar een RGB-afbeelding en zal aanvankelijk ook weinig problemen ervaren. Nieuwe software Anders wordt het wanneer die originele software kwijtraakt of wanneer nieuwere software geen oudere raw-bestandsformaten meer ondersteunt. Dan bent u gehouden aan het gebruiken van verouderde software of het kopen van een nieuwe camera met het nieuwste raw-bestandsformaat. Daar zit u dan met een heel archief gebrande raw-opnemen in een verouderd raw-bestandsformaat! Dit zijn niet bepaald zorgen voor de verre toekomst, want er zijn nu al raw-bestandsformaten waarvoor geen software meer gemaakt wordt. Een oude converter kon het nieuwe bestandsformaat CR2 niet lezen, CRW weer wel (rechts) Aparte raw-converter Het is sowieso handiger om een losse raw-converter aan te schaffen. Deze zijn vaak vaak sneller en geavanceerder, en bij nieuwe ontwikkelingen stellen fabrikanten doorgaans updates beschikbaar. Geroemd zijn de converters Capture One van Phase One en Raw-converter plugin van Adobe.

14 Specificaties van bestanden niet openbaar De specificaties van camera- specifieke raw-bestandsformaten zijn niet publiek toegankelijk, maar het intellectueel eigendom van de camerafabrikanten. Softwareontwikkelaars mogen deze dan ook niet zomaar gebruiken voor het ontwikkelen van bijvoorbeeld raw-conversieprogramma s of archiveringsprogramma s, tenzij ze afspraken maken met de camerafabrikanten. Encryptie Praktisch alle camerafabrikanten versleutelen delen van de raw-data in hun bestandsformaat, zodat derden, softwareontwikkelaars voor bijvoorbeeld raw-conversieprogramma s, de data daarvan niet volledig kunnen gebruiken. Bekend is dat Capture One de Nikon D2X witbalans

15 Conclusie DIGITALE FOTOGRAFIE Elke digitale camera maakt raw-opnamen. Het grote verschil tussen een raw-bestand en een JPEG-bestand is de conversie. Om een JPEG-beeld te produceren converteert de camera met behulp van ingebouwde con-versiesoftware de ruwe data tot een RGB-beeld. Daarbij manipuleert hij data over kleur, de witbalans, contrast, verzading en verscherping. En hij comprimeert de data tot een 24-bits-af-beelding. Als de conversie klaar is, gooit de camera de originele ruwe data weg. Een raw-bestand bevat geen beeld, alleen data. De camera slaat het hele interne conversieproces over en slaat de data meteen op de geheu-genkaart. De enige camera-instellingen die uw beeld beïnvloeden zijn de ISO-, de sluitertijd- en de diafragmawaarden. Al het andere, zoals witbalans, contrast en verzadiging ontwikkelt u zelf in een raw-converter. Dit biedt u de volledige controle over de foto en meer kwaliteit, want u hebt 36 of 48 bits kleurinformatie beschikbaar. Raw is dus als een digitaal negatief en JPEG als een kant en klare polaroid. Probleem alleen is dat elke camerafabrikant andere raw-bestandsindelingen hanteert. Dit is niet zonder risico s, want als conversiesoftware vernieuwt, ondersteunt het vaak geen oudere raw-bestandsindelingen meer. Er is geen kortom geen garantie dat uw huidige raw-bestanden over tien jaar nog leesbaar zijn.

16

17