Bestandsformaten in de digitale fotografie: RAW of JPeg De digitale camera is een waar rekenwonder. Het licht dat op de beeldsensor valt, wordt door een beeldprocessor (of zelfs twee processors) omgezet van analoge signalen naar een digitaal bestand. In dat bestand is informatie opgenomen over de hoeveelheid licht dat de beeldsensor heeft bereikt. Om die hoeveelheid licht te vertalen naar kleurwaarden, ligt er voor de sensor een Rood/Groen/Blauw kleurenraster. Daarmee wordt er per kleur een helderheidwaarde toegekend. De processor berekent de zogenaamde helderheidwaarden in bits, die twee waarden kunnen hebben: 0 of 1 (vergelijk het met de waarden aan of uit. Die twee waarden worden door de beeldprocessor omgezet naar een informatiebestand met de daadwerkelijk gegevens over het licht dat de sensor heeft bereikt. De basis daarvoor vormen de grijs/wit helderheidwaarden, berekend naar helderheidwaarden per RGB-kleur. Dit geheel is een nauwkeurig rekenproces. De mate van precisie wordt bepaald door de hoeveelheid bits waarmee de beeldsensor kan rekenen. Een typische beeldsensor doet dat in 10, 12 of tegenwoordig zelfs 14 bits. Dit betekent dat in een bestand in totaal respectievelijk 2 10, 2 12 of 2 14 helderheidwaarden kunnen zijn vastgelegd. Omgerekend zijn dat 1024, 4096 of 16384 helderheidwaarden. In die laatste drie getallen schuilt de essentie van dit artikel. Meer helderheidwaarden betekent voor een beeldbestand namelijk dat het mogelijk is om meer nuanceringen vast te leggen in de overgang van volledig wit naar volledig zwart. Vergelijk onderstaande voorbeelden. In de bovenste balk is de overgang van wit naar zwart in tien stappen tot stand gekomen. In de onderste balk is het aantal stappen verdubbeld. Daardoor zijn er meer gradaties mogelijk in de grijstinten. Het verloop van wit naar zwart wordt geleidelijker. Stel deze afbeelding voor met een nuancering in grijstinten over 1024, 4096 of 16384 stappen. De individuele overgangen zullen daarmee niet meer zichtbaar zijn. De balk geeft in die situatie een mooi egaal verloop van wit naar zwart. Dit verloop wordt vervolgens ook mogelijk voor het totale kleurenspectrum, samengesteld uit de RGB-kleurwaarden. Het gevolg: traploze overgangen in de verschillende kleuren in een afbeelding. Hoe heeft dit alles nu zijn weerslag op het fotograferen in JPeg of RAW? www.jeanpaulwagemakers.nl Pagina 1
JPeg, het gecomprimeerde fotobestand Het fotograferen in JPeg heeft zo zijn voordelen. Het belangrijkste voordeel is wel het aantal opnamen dat in dit bestandsformaat kan worden vastgelegd op de geheugenkaart. Fotobestanden zijn minder groot in aantal megabytes, waardoor er soms duizenden foto s op één geheugenkaart passen. De kracht van JPeg; Op een 2 Gigabyte geheugenkaart in een Canon EOS 5D, passen meer dan duizend opnamen in het kleinste JPeg formaat. Daarnaast neemt de digitale camera behoorlijk wat werk uit handen, in de vorm van nabewerking die al in de camera zelf wordt uitgevoerd. Veel digitale camera s bieden de mogelijkheid om in te stellen hoe bijvoorbeeld helderheid, contrast, verzadiging en scherpte moet worden toegepast. Worden die bewerkingen uitgevoerd op de gemaakte opname, dan ontstaat er in principe een foto die direct klaar is om te worden afgedrukt, geplaatst op het web of op een andere manier kan worden gepresenteerd. Deze beide voordelen, hebben echter hun keerzijde. Op de eerste plaats de consequenties van de bestandsgrootte. Om een kleinere bestandgrootte te bereiken, wordt het de foto opname in een JPeg bestand gecomprimeerd. Dit komt er op neer dat er van alle nuanceringen die in de helderheidwaarden van de kleuren mogelijk zijn, overbodige waarden worden verwijderd. Zoals eerder beschreven beschikken de meeste moderne camera s over een beeldprocessor die rekent met 10 of 12 bits, waardoor 1024 of 4096 helderheidwaarden per kleur mogelijk worden. In een JPeg bestand worden die waarden teruggebracht naar 8-bit waarden, dus 2 8 = 256 helderheidwaarden. Op zich is dit aantal helderheidwaarden nog voldoende om geleidelijke kleur- en of tintovergangen in een foto te reproduceren. Op het moment dat er gefotografeerd wordt met een nauwkeurige belichting en er geen behoefte is tot verdere nabewerking, dan kan een JPeg-foto daarmee een prima resultaat opleveren. Is er echter nabewerking nodig voor de foto, dan kunnen problemen ontstaan in ogenschijnlijk egale kleurpartijen. In de nabewerking van de foto, wordt er doorgaans dusdanig ingegrepen in het beeld, dat er verdere kleurinformatie (helderheidwaarden in de kleuren) wordt verwijderd. Dat heeft tot gevolg dat sprongsgewijze overgangen in kleuren zichtbaar gaan worden. Dit verschijnsel is algemeen bekend onder de noemer posterisatie. Onderstaand voorbeeld laat dit effect zien. Tijdens het maken van deze foto, was de lucht bedekt met een dikke wolkenpartij. Daarin was slechts enige doortekening zichtbaar. Om meer nuances in de foto aan te brengen, wilde ik die bewolkte lucht wat meer contrast geven, om de doortekening zichtbaar te maken. In Photoshop maak ik in dat geval gebruik van de aanpassing niveau s/levels. www.jeanpaulwagemakers.nl Pagina 2
Voor deze opname heb ik gebruik gemaakt van gelijktijdige opslag van het beeldbestand in RAW en large JPeg. Daarmee is een goed vergelijk mogelijk tussen de twee bestandsformaten. De linkse afbeelding is een uitsnede en vergroting van het RAW bestand, rechts die van het JPeg bestand. In beide gevallen is in photoshop dezelfde aanpassing uitgevoerd in niveau s. Ondanks de aanpassing blijven de overgangen in de grijze tinten van het RAW bestand vloeiend. In het JPeg wordt echter duidelijk het verlies aan nuances zichtbaar, waar de lichter grijze tinten overgaan in de donkere tinten. Het verschil tussen detaillering in de RAW opname (links) versus de JPeg opname (rechts). Na aanpassing in photoshop komt de JPeg opname nuances in helderheid tekort, om een vloeiende overgang mogelijk te maken. Een tweede techniek die wordt toegepast om het JPeg bestand te verkleinen, is het verlagen van het aantal beeldpunten (DPI, dots per inch). Hier gaat het om de resolutie van het bestand. Waar een inkjetprinter doorgaans afdrukt met 300 dpi, iets dat één op één met een RAW bestand te verkrijgen is, levert een JPeg bestand slechts 72 dpi. Hierdoor ontstaat, zeker bij behoorlijke uitvergrotingen, het risico dat individuele beeldpunten zichtbaar worden. Sterke compressie, met verlaging van de resolutie en de grootte van de afbeelding, levert het risico van het ontstaan van zgn. JPeg-artifacten. Bij het creëren van een JPeg fotobestand door de digitale camera, wordt beeldbewerking door de beeldprocessor uitgevoerd, op basis van de voorgeselecteerde waarden. Daarbij gaat het doorgaans om het ver scherpen van de opname, contrastverhoging, toepassen van meer verzadiging en het aanpassen van de kleurtoon. Daarnaast wordt de witbalans vastgelegd op de waarde die de camera op het moment van de opname had. Simpelweg één instelling wordt voor een enorme diversiteit aan scènes gebruikt, zonder dat die instelling voor iedere situatie de meest optimale vormde. Nabewerking is mogelijk, maar met de eerder vermeldde risico s tot gevolg. Daarnaast is eenmaal toegepast contrast of scherpte niet meer te herstellen naar de oorspronkelijke waarde. RAW, het digitale fotonegatief In een RAW bestandsformaat wordt alle geregistreerde beeldinformatie vastgelegd, zonder compressie en zonder bewerking. De volle bit-diepte waarmee de beeldprocessor van de camera rekent, wordt benut. Dit bestand is in feite nog geen foto bestand. Direct uit de camera, is dit bestand niet te tonen. www.jeanpaulwagemakers.nl Pagina 3
Pas met tussenkomst van een RAW-conversie komt de gefotografeerde scène in beeld. Een RAW converter is software om van het RAW bestand een daadwerkelijk foto-bestand te maken. Die RAW converter is doorgaans bijgeleverd bij de camera, maar wordt eveneens gebundeld in beeldbewerkingssoftware zoals Adobe Photoshop (Elements), in de vorm van Adobe Camera RAW. Daarnaast zijn er leveranciers van zelfstandige RAW conversie software, zoals Capture One, die qua kwaliteit van conversie het onderste uit de kan weten te halen. Zelf gebruik ik in mijn werkwijze Adobe Camera RAW (ACR). Omdat met het fotograferen in dit bestandformaat er geen beeldinformatie wordt verwijderd, het bestand is immers niet gecomprimeerd, benut dit bestand de volle kwaliteit van het geregistreerde beeld. Alle details zijn ingesloten in de opname, zoals die aanwezig waren tijdens het moment van de foto opname. Uiteraard nog steeds onder voorbehoud van een correcte belichting. Doordat er echter veel nuances qua helderheid in het algemeen en per kleur kanaal is vastgelegd, ontstaat er de mogelijkheid om een onder- of overbelicht beeld te corrigeren (tot ongeveer 1 stop onder- of overbelicht), zonder al te veel kwaliteitsverlies. Dit is iets wat bij een JPeg bestand ondenkbaar is. Een close-up opname van een voornamelijk donkere partij, vereist onderbelichting om tot een goed resultaat te kunnen komen. In dit geval, in de belichting van deze olifant, heb ik echter bijna één stop te krap belicht. In het RAW bestand zijn echter voldoende details beschikbaar om via een correctie in Adobe Camera RAW tot een prima resultaat te komen. Als fotograaf zelf heb je achteraf alle controle over zaken als witbalans, contrast, scherpte, verzadiging en dergelijke. Ook daarin weer zonder al te veel in te leveren op nuances in helderheid per kleurkanaal, waardoor het risico op posterisatie zou kunnen ontstaan. In wezen zijn voor het maken van een opname in RAW drie instellingen op de camera van belang: f waarde (diafragma); Sluitertijd; ISO waarde. Andere elementen worden achteraf in de RAW conversie bepaald. www.jeanpaulwagemakers.nl Pagina 4
Natuurlijk heeft deze flexibiliteit ook zijn keerzijde: Een RAW bestand heeft geen compressie ondergaan. Het is daardoor groter in aantal megabytes en zal daardoor meer geheugenruimte innemen op de geheugenkaart; Als gevolg van deze bestandsgrootte wordt de computer in de nabewerking sterker belast; Een RAW bestand wordt pas een foto bestand door middel van nabewerking, die begint met een RAW conversie. In de werkwijze betekent dit een extra stap in het proces en daarmee extra tijdbesteding in het creëren van een foto. De keuze voor het bestandsformaat JPeg of RAW is zuiver een individuele keuze. Ga je voor kwaliteit en flexibiliteit, dan is RAW absoluut de beste keuze. Is snelheid en beperkte tijdbesteding in nabewerking van belang, dan is JPeg de betere keuze, met het inleveren van kwaliteit en flexibiliteit. www.jeanpaulwagemakers.nl Pagina 5