У обладателей же так называемых полупрофессиональных и профессиональных моделей выбор немного богаче. Помимо JPEG-а такие камеры обычно поддерживают ещё два формата — TIFF и RAW. И если с TIFF-м всё более-менее понятно — это универсальный формат сохранения графики без потерь на сжатие, отличающийся, помимо прочего, огромными размерами файлов, то формат RAW часто ставит в тупик даже достаточно опытных пользователей. Размеры RAW-файлов достаточно велики (меньше чем у TIFF-ов, но гораздо больше, чем у JPEG-ов), просмотреть их можно только в специальных программах, редактировать напрямую их тоже нельзя — надо сначала преобразовать в тот же TIFF. Частенько, помучившись с непонятным форматом, начинающий фотограф просто переключает свою камеру обратно в режим JPEG, и забывает RAW как страшный сон.

Однако, несмотря на некоторую «недружественность» к пользователю, формат RAW обладает некоторыми уникальными преимуществами, значительно расширяющими (при умелом использовании) возможности фотографа. В этой статье мы постараемся немного рассказать об этом интересном формате.
Что такое RAW

Начнём с того, что RAW как формата не существует. Это звучит странно, но на самом деле так оно и есть, ведь «формат» — это что-то общепринятое и стандартное. Так, формат JPEG стандартизирован, его спецификации находятся в свободном доступе, и JPEG-файл, записанный одной программой всегда можно прочесть другой программой, понимающей JPEG. Структура же RAW-файлов меняется от камеры к камере и даже для изделий одного производителя может отличаться. Дело в том, что RAW-файлы представляют собой никак не обработанные данные с матрицы фотоаппарата. Собственно, слово “raw” по-английски означает «сырой», «необработанный». Данные с матрицы сжимаются архиватором (а в некоторых аппаратах и вовсе не сжимаются), к ним прикрепляется заголовок с параметрами съёмки (модель камеры, дата съёмки, выдержка, диафрагма и т.д.) и всё это вместе записывается в файл, называемый RAW. Вся последующая обработка этих данных перекладывается на плечи программы-конвертера.

А обработка этим данным требуется очень и очень существенная. Для того чтобы это понять, вспомним, что собой представляет матрица цифрового фотоаппарата. На рисунке представлена структура типичной матрицы современного фотоаппарата. Матрица состоит из светочувствительных ячеек. Все ячейки воспринимают свет одинаково, поэтому, чтобы матрица различала цвета, перед ячейками установлены светофильтры — красные, зелёные и синие. Человеческий глаз наиболее чувствителен к зелёной зоне спектра, поэтому «зелёные» ячейки расположены вдвое чаще, чем «красные» и «синие». Такая схема расположения светофильтров называется структурой Байера — по имени её изобретателя, инженера фирмы Kodak. Существуют и другие схемы расположения светофильтров, но схема Байера наиболее распространена.

Общее число ячеек на матрице равно числу пикселей, заявленных в спецификации аппарата. Скажем, если у вас 4-мегапиксельная камера, то её матрица содержит два миллиона «зелёных» ячеек и по одному миллиону красных и синих ячеек. Но погодите, скажете вы, ведь фотоаппарат в результате выдаёт файл с 4 миллионами трёхцветных RGB-пикселей! Суровая правда состоит в том, что это «не честные» пиксели. Внутренний конвертер камеры собирает 4 миллиона полноцветных (красно-зелёно-синих) пикселей из 2 миллионов зелёных ячеек, 1 миллиона красных и 1 миллиона синих. Понятно, что точно такую задачу не решить — не хватает исходных данных. Значит, требуется как-то интерполировать имеющиеся данные, но при этом не потерять резкость картинки и не получить искажений цвета.

Кстати, именно поэтому RAW-файлы меньше TIFF-файлов. В нашем примере RAW-файл будет состоять из 2+1+1=4 миллионов одноцветных пикселей, т.е. на их хранение потребуется от 4 до 8 мегабайт (в зависимости от числа бит на пиксель) без учёта сжатия. А TIFF-файл будет содержать те же 4 миллиона, но уже трёхцветных пикселей. И на их хранение потребуется самое меньшее 12 мегабайт (по три байта на пиксель).

При съёмке в JPEG-е и TIFF-е интерполяцией занимается встроенный процессор фотоаппарата, и на флэшку записывается уже преобразованный файл. За считанные доли секунды после захвата матрицей кадра, встроенный в камеру софт должен а) проанализировать «сырые» данные, б) решить, насколько ярким должен быть в результате кадр, в) определить цветовую температуру снимка, и г) с учётом всего этого провести интерполяцию данных матрицы и записать файл на флэшку. Понятно, что ради скорости тут приходится многим жертвовать, и если с типовыми сюжетами — не очень контрастными, с нормальным светом — автоматика камеры справляется хорошо, то более-менее нестандартные кадры она может передать неправильно, а то и вовсе испортить. Именно для этого и предусмотрена возможность сохранения сырых данных с матрицы — чтобы потом, на стационарном компьютере и в спокойной обстановке можно было из них выжать максимум качества.

Таким образом, RAW-данные не являются конечным продуктом фотосъёмки. Это только полуфабрикат, своеобразный негатив, который ещё нужно правильно проявить (обработать в программе-конвертере). Причём проявить его можно по-разному, в зависимости от целей, стоящих перед фотографом. Продолжая аналогию, JPEG- и TIFF-файлы можно сравнить со слайдами — они получаются сразу готовыми, но если при съёмке допущена ошибка, то результат будет почти наверняка испорчен. RAW же позволяет в достаточно широких пределах корректировать ошибки съёмки.

Фокус тут в том, что в RAW-файлах содержится гораздо больше информации, чем в получающемся в итоге изображении. JPEG- и даже TIFF-файлы с камер имеют глубину цвета 8 бит на канал. То есть, каждый цветовой канал содержит максимум 256 градаций яркости (примерно столько различает глаз). В RAW же записывается информация с матрицы, которая обычно имеет разрядность 10 или чаще 12 бит на точку, что даёт 1024-4096 градаций яркости. Это даёт большой запас для всевозможных преобразований картинки. Вот основные корректировки, которые можно проделывать при обработке RAW-файлов:
Коррекция экспозиции

Если вы (или автоматика вашей камеры) неправильно оценила освещённость кадра, и результат получился недодержанным или передержанным, то при обработке RAW-файла вы сможете легко внести поправку. Причём «вытягиванию» поддаются даже кадры, недодержанные на две-три ступени, что с 8-битным цветом невозможно в принципе. Информация для восстановления кадра берётся как раз из дополнительных двух-четырёх битов. Более того, RAW позволяет скорректировать и передержку — бич цифровой фотографии. Обычно, если на цифровом снимке провалены света, то восстановить их нет никакой возможности (при использовании обычных форматов). Однако RAW-данные пишутся с некоторым запасом, и если передержка не превышает 0,5-1 ступени, то при обработке детали в светах возможно восстановить. Таким образом, использование RAW расширяет эффективный диапазон снимка на две-три ступени в сторону теней и примерно на ступень в сторону светов, что даёт огромные возможности для экспокоррекции.
Коррекция цвета (баланса белого)

Фотографии, снятые с неправильным балансом белого, обычно довольно трудно исправлять. Однако к RAW-снимкам это не относится. Когда вы выставляете в камере баланс белого, то это никак не влияет на сам процесс съёмки: баланс белого — это только инструкция программному обеспечению камеры, как обрабатывать данные с матрицы, какой канал усилить сильнее, какой слабее. Если снимок сделан при свете ламп накаливания, то для получения нормальных цветов достаточно при конвертации RAW-файла указать баланс белого «лампы накаливания» — независимо от того, какой баланс белого был задан в камере при съёмке. Более того, многие программы-конвертеры позволяют определять баланс белого «по образцу». Надо найти на снимке нейтрально-серый объект, ткнуть в него мышкой, и программа пересчитает цвета так, чтобы этот объект стал действительно нейтрально-серым. В сложных световых условиях (когда есть много источников света с разными цветовыми температурами) эта возможность иногда просто спасительна.

Вот пример такой ситуации. Снимок был сделан на фестивале Current Music, который проходил на открытой сцене. Сцена была закрыта сверху ярко-красным козырьком, со всех сторон светили жёлто-оранжевые софиты. Всё это вместе давало такой мощный красный отсвет, что автобаланс белого в камере ничего не смог с этим поделать и выдал кадр с сильным сдвигом цветов в красную зону. К счастью, на заднем плане сцены висел плакат с белыми полями. Один щелчок мышкой по этому плакату — и цвета снимка стали совершенно нормальными. Такие фокусы, в принципе, можно делать и с обычными файлами, но из-за тех же 8-ми бит на канал возможности коррекции ограничены и при сильных цветовых сдвигах возникают искажения. RAW-конвертер же работает с исходными, 10-12-битными данными, да к тому же точно знает цветовые характеристики фильтров на матрице камеры. Поэтому результат получается несравнимо точнее.
Глубина цвета и цветовые профили

Наконец, при обработке RAW-файла можно управлять форматом получаемого изображения. Конвертер может выдать как 24-битный (по 8 бит на канал) TIFF-файл, так и 48-битный (по 16 бит на канал). Конечно, это будут не «честные» 16 бит (16-битных матриц по разумной цене пока не существует), но те 10-12 бит, что выдаёт матрица, будут переданы почти без потерь. 48-битный файл может пригодиться тем, кто предпочитает самостоятельно делать финальную доводку изображения в каком-либо графическом редакторе. Как и прежде, лишние биты дают информационный запас для всевозможный преобразований картинки.

Кроме этого, конвертер может изготовить файл с различными цветовыми профилями. Для профессиональной работы с цветом возможность получить картинку в цветовом пространстве, отличном от sRGB, очень ценна.
Программы-конвертеры RAW

Как ни странно, «родные» программы-конвертеры, поставляемые в комплекте с фотоаппаратами, не блещут обилием возможностей. Возможно, их производители рассматривают RAW как формат не первой необходимости, нужный только профессионалам, которые, при желании, могут воспользоваться профессиональными конвертерами. Отчасти они правы, конечно. Так или иначе, «родные» конвертеры обычно обладают только минимальным набором возможностей: умеют корректировать экспозицию, баланс белого и сохранять файл в 24-х или 48-ми битах на пиксель. В большинстве случаев этого бывает достаточно. Однако существуют и универсальные программы-конвертеры, которые добавляют к этому джентльменскому набору много всяческих «вкусностей».

Написать универсальный конвертер не так просто. Основная проблема тут в том, что нет единого стандарта на RAW-данные, и каждый производитель записывает их так, как считает нужным. Универсальный конвертер должен уметь читать все эти форматы и знать особенности матриц соответствующих фотоаппаратов — цветовые характеристики фильтров, расположение ячеек на матрице. Программа также должна уметь интерполировать данные с матрицы по возможности без потери резкости и цвета, а также уметь выдавать их в разных форматах. Неудивительно, что хороших универсальных конвертеров мало, и создаются они обычно большими компаниями, профессионально занимающимися цифровой обработкой изображений.

Photoshop Camera Raw

Плагин Photoshop Camera Raw появился в составе последней версии Adobe Photoshop — Photoshop CS. На данный момент он умеет работать с огромным количеством камер. Если окажется, что Photoshop не смог открыть RAW-файл вашей камеры, просто загляните на сайт www.adobe.com — скорее всего, там уже имеется обновлённая версия плагина. Обновления выходят достаточно часто и свободно доступны для скачивания.

Интерфейс у Photoshop Camera Raw довольно лаконичный — окошко просмотра файла и множество регуляторов, позволяющих управлять процессом конвертации. Доступны два режима отображения интерфейса — “Basic” и “Advanced”. В режиме “Basic” пользователь, помимо управления экспозицией и балансом белого (в том числе и по образцу), может также настраивать контраст изображения и цветовую насыщенность. Также можно подрегулировать резкость снимка и включить подавление цветовых шумов.

В режиме “Advanced” пользователь получает доступ к специальным возможностям Photoshop Camera Raw, некоторые из которых уникальны для подобных программ. Самая интересная возможность — это тонкая коррекция хроматических аберраций объектива. Хроматические аберрации — это разноцветные ореолы вокруг предметов, которые часто возникают на краях снимка, особенно если при съёмке использовался широкоугольный объектив. Обусловлены они отчасти особенностями конструкции объектива, а отчасти тем, что матрице (в отличие от плёнки) не всё равно, под каким углом на неё падает свет, и на краях снимка, где свет на матрицу падает не по нормали, а косо, возможны цветовые искажения. Эти искажения и позволяет устранять Photoshop Camera Raw, причём делает она это весьма чисто. Ещё одна уникальная возможность — компенсация виньетирования, т.е. потемнения краёв кадра, чем тоже частенько грешат широкоугольные объективы. Наконец, в “Advanced”-режиме становится доступна тонкая регулировка цвета в тенях снимка, а также подстройка цветового тона и насыщенности во всех трёх каналах изображения.

Photoshop Camera Raw позволяет получать изображение в 24- и 48-битном цвете и в нескольких цветовых пространствах (по выбору пользователя).

Изображение, полученное в результате конвертирования, обычно отличается достаточно спокойными цветами и не очень высоким контрастом. Конечно, с помощью настроек контраст результата можно изменить, но по умолчанию картинка, выдаваемая плагином больше похожа на отпечаток с негатива, чем на яркий слайд. Вообще, с обычными сюжетами Photoshop Camera Raw справляется хорошо, а вот с яркими и контрастными не очень — приходится подстраивать цвет и контраст вручную, благо обилие настроек это позволяет.

Нельзя не упомянуть о двух весьма досадных недостатках данной программы. Недостаток первый — довольно низкая скорость работы. Любое изменение настроек отображается на экране не сразу, а после довольно ощутимой паузы. Сама конвертация тоже происходит достаточно неторопливо. Второй недостаток, к сожалению, более серьёзный — это отсутствие пакетного режима обработки файлов. Точнее, средствами Photoshop можно настроить автоматическую конвертацию, скажем, всех файлов в каталоге, но все они будут преобразованы с одними и теми же параметрами. Заранее задать параметры для каждого файла нельзя.

В целом, Photoshop Camera Raw является весьма продвинутым инструментом, многие возможности которого уникальны, но этот инструмент требует подготовки со стороны пользователя. Причём подготовки не в области фотографии, а в области обработки изображений — чтобы суметь разобраться во всех настройках программы.