Как именно более глубокая битовая глубина RAW отображается в JPEG и на дисплее?

Я пытаюсь лучше понять RAW.

У меня Canon EOS 20D, и я снимаю в режиме RAW+Jpeg. Согласно спецификациям в руководстве, RAW 20D 12-битный. Я понимаю, что это означает, что каждый пиксель содержит 36 бит информации. Jpeg имеет только 3 * 8 = 24 бита информации.

В режиме RAW+Jpeg 20D фактически генерирует два файла Jpeg: один с полным разрешением (3504x2336) и один с уменьшенным разрешением (1536x1024), которые встраиваются в файл RAW для предварительного просмотра.

Извините, я должен опубликовать целую батарею вопросов, не знаю, как обобщить свой вопрос, поэтому вот он:

Как именно 36-битный файл RAW сопоставляется с 24-битным файлом Jpeg с полным разрешением? Это просто занимает 24 бита в середине 36 бит, или в начале, в конце или как? Или есть более сложное отображение?

Одинаково ли отображение для отдельного Jpeg с полным разрешением и Jpeg для встроенного предварительного просмотра?

Когда я открываю RAW в Raw Therapee, его снова нужно преобразовать в 24-битный формат, чтобы он отображался на экране. Это опять то же отображение или другое?

Кроме того, изображения в формате RAW всегда выглядят очень плоскими и тусклыми, с очень тусклыми цветами. (Только с Raw Therapee я могу добиться звучности и яркости, которые мне так нравятся в фильмах). Тот факт, что RAW и производные Jpeg всегда выглядят такими тусклыми без постобработки, связано ли это с преобразованием битов или по другим причинам?

Ответ на этот вопрос вы можете найти в разделе Что такое RAW с технической точки зрения?
mattdm, я не чувствую, что это вообще относится к моему вопросу. Предоставленная вами ссылка ведет к обсуждению того, что такое RAW. Я думаю, что понимаю, что такое RAW, мой вопрос (ы) больше касается сопоставления между RAW и Jpeg.
Эти два понятия тесно связаны. Я дал ответ ниже, но на самом деле это просто переформулировка части ответов.

Ответы (2)

Во-первых, вы совершаете распространенную ошибку, думая, что это 36 бит. Я сделал ту же ошибку некоторое время. На самом деле данные RAW являются монохромными и, следовательно, в вашем случае только 12-битными, поскольку каждый пиксель не имеет никакой информации о цвете, если не смотреть на соседние пиксели.

Кроме того, это зависит от используемого программного обеспечения. Цвет, как уже упоминалось, получается из цвета фильтра для этого пикселя и значения соседних пикселей других цветов, но используемый шаблон может варьироваться.

Точно так же уменьшение битовой глубины варьируется еще больше. Это может быть линейная карта, которая переводит самое темное в самое темное и самое яркое в самое яркое. Он мог просто захватить середину. Он может попытаться сделать выводы об обработке о том, какой должна быть темная черная точка и какой должна быть яркая белая точка, и настроиться в соответствии с этим. Это действительно зависит от того, как программное обеспечение решает это сделать, а затем от того, как вы настраиваете сопоставление во время разработки.

И в этом действительно смысл RAW. Он предназначен для того, чтобы вы могли делать выбор в отношении того, как делать это отображение в качестве фотографа. Если вы просто хотите, чтобы автоматический процесс формировал для вас 8-битный файл, просто снимайте в формате JPEG. Использование RAW — пустая трата места. Суть RAW в том, что он позволяет вам вручную управлять процессом преобразования его в 8-битное пространство и, таким образом, гарантирует, что вы получите из него нужную информацию.

Что касается того, почему поначалу это кажется унылым, то это, вероятно, просто стилистическая особенность того, как работает логика. С Lightroom он пытается сделать выбор, чтобы он выглядел намного больше, чем JPEG по умолчанию, но в любом случае все еще необходимы корректировки. Эта первоначальная настройка будет варьироваться от программного обеспечения к программному обеспечению, от камеры к камере и даже от фотографии к фотографии.

@mattdm - под неразумным я просто имел в виду, что он не применяет сложную логику, чтобы сделать предположение о желаемом результате. Я говорил алгоритмически. Логика фиксируется, а не пытается ее понять.
@mattdm - достаточно честно, соответственно изменил мой ответ. Я лично не использовал Rawtherapee, но решил, что тусклость была просто простым выбором какого-то основного цвета без какой-либо логики.

Данные датчика RAW являются линейными. Изображения JPEG используют гамма-кривую , что означает, что увеличение значений данных представляет собой экспоненциальное увеличение, что является более эффективным способом хранения данных, поскольку система человеческого зрения также не является линейной. (Без этого избыточная точность тратится впустую на различные оттенки ярких цветов, чего недостаточно для более темного конца диапазона.) Пленка, кстати, работает таким образом.

Так что это часть этого.

Будут ли концы кривой сжаты до доступного диапазона или обрезаны, зависит от вашего выбора обработки — обычно и того, и другого. На самом деле это удобно, потому что вам не всегда (или даже обычно) не нужен весь диапазон, чтобы сделать фотографию, поэтому у вас есть возможность отрегулировать видимую экспозицию даже постфактум.

JPEG также включает в себя другую обработку, такую ​​как демозаика, которая здесь уместна, потому что в большинстве цифровых камер, включая вашу, каждый фотосайт на самом деле одноцветный; это только 12 бит информации, а не 36. Ваш конвертер RAW (или тот, что в камере) использует окружающие пиксели и (относительно умные) алгоритмы для экстраполяции других каналов . Это может использовать некоторое количество информации из любого количества окружающих пикселей (см., например , этот подход с использованием кубической свертки ), поэтому немного сложно сказать количество битов, которые сообщают значение пикселя JPEG в целом.

Поскольку цвета, используемые для фильтров Байера, не соответствуют цветам, используемым для систем воспроизведения RGB (или CMYK, если уж на то пошло), все три цвета интерполируются в процессе демозаики. То, что мы называем «красным», «зеленым» и «синим» фильтрами, на самом деле не является красным, зеленым и синим, несмотря на все милые маленькие рисунки в Интернете. Наши «красные» (длинные), «зеленые» (средние) и «синие» (короткие) колбочки сетчатки не очень чувствительны соответственно к красному, жадности и синему. Мы начали называть их так задолго до того, как возможность точно измерить чувствительность каждого из них.