Введение
Формат файла, используемый в цифровой фотографии, – Shockwave Media File (.dcr), созданный с помощью Adobe Director. Файл изображения в формате RAW содержит необработанные или минимально обработанные данные с сенсора изображения цифровой камеры, сканера киноплёнки или другого сканера изображений. Файлы RAW получили такое название, поскольку они ещё не обработаны и содержат большой объем потенциально избыточных данных. Обычно изображение обрабатывается RAW-конвертером в широком цветовом пространстве, где можно внести точные корректировки перед преобразованием в формат файла, пригодный для просмотра, такой как JPEG или PNG, для хранения, печати или дальнейшей обработки. Существуют десятки форматов RAW, используемых различными производителями оборудования для цифрового захвата изображений.
the Shockwave Media File (. dcr) created with Adobe Director
A camera raw image file contains unprocessed or minimally processed data from the image sensor of either a digital camera, a motion picture film scanner, or other image scanner. Raw files are so named because they are not yet processed, and contain large amounts of potentially redundant data. Normally, the image is processed by a raw converter, in a wide gamut internal color space where precise adjustments can be made before conversion to a viewable file format such as JPEG or PNG for storage, printing, or further manipulation. There are dozens of raw formats in use by different manufacturers of digital image capture equipment.
Обоснование
Необработанные файлы изображений иногда ошибочно называют "цифровыми негативами". Скорее, эти сырые данные больше похожи на экспонированную, но непроявленную пленку, которую можно преобразовать (цифровым способом проявить) неразрушающим образом многократно, в видимых и обратимых этапах, чтобы получить визуально желаемое изображение. (В случае с экспонированной пленкой, проявка – это однократный процесс, физически и необратимо преобразующий непроявленную пленку.) Как и непроявленная фотографическая пленка, необработанное цифровое изображение может иметь больший динамический диапазон или цветовую гамму, чем проявленная пленка или отпечаток. В отличие от физической пленки после проявки, RAW-файл сохраняет информацию, зафиксированную в момент экспозиции. Цель форматов RAW-изображений – сохранение данных, полученных с сенсора, с минимальными потерями информации. Форматы RAW-изображений предназначены для захвата радиометрических характеристик сцены, то есть физической информации об интенсивности света и цвете сцены, с максимальной производительностью сенсора камеры. Большинство форматов RAW-файлов хранят информацию, полученную в соответствии с геометрией отдельных светочувствительных элементов сенсора (иногда называемых пикселями), а не точками в конечном изображении: сенсоры с гексагональным расположением элементов, например, записывают информацию для каждой из их гексагональных ячеек, которую программное обеспечение для декодирования впоследствии преобразует в прямоугольную геометрию в процессе "цифровой проявки".
Преобразователи сырого сырья
Преобразователь RAW от Panasonic корректирует геометрические искажения и хроматические аберрации в таких камерах, как LX3, при этом необходимая информация для коррекции, вероятно, включена в сам RAW-файл. Преобразователь RAW Capture One от Phase One также предлагает коррекцию геометрических искажений, хроматических аберраций, пурпурной каймы и коррекцию трапецеидальных искажений, имитирующую функциональность сдвига и наклона в программном обеспечении и специализированном оборудовании для большинства RAW-файлов со ста с лишним различных камер. То же самое справедливо и для приложения DPP от Canon, по крайней мере, для всех более дорогих камер, таких как все зеркальные камеры EOS и серия компактных камер G. Для получения изображения из RAW-файла эта мозаика данных должна быть преобразована в стандартный формат RGB. Этот процесс часто называют "разработкой RAW". При преобразовании из RAW-формата с четырехсенсорной 2x2 матрицей Байера в пиксели RGB каждый пиксель содержит лишь частичную информацию о цвете, поэтому недостающие данные о цвете интерполируются из соседних пикселей. Для этого используется несколько алгоритмов. Простые алгоритмы, такие как линейная интерполяция, могут приводить к цветовым артефактам и размытию. Если доступны данные в формате RAW, их можно использовать для преобразования изображений с высоким динамическим диапазоном (HDR) в качестве более простой альтернативы многокадровому подходу HDR, который заключается в создании трех отдельных снимков – недоэкспонированного, правильно экспонированного и переэкспонированного – и последующем "наложении" их друг на друга.
Поддержка программного обеспечения
Камеры, поддерживающие файлы в формате RAW, обычно поставляются с фирменным программным обеспечением для преобразования их RAW-данных в стандартные RGB-изображения. Другие программы для обработки и конвертации, а также плагины доступны от разработчиков, которые либо получили лицензию на эту технологию от производителя камеры, либо реконструировали конкретный RAW-формат и разработали собственные алгоритмы обработки.
Apple macOS и iOS
В январе 2005 года Apple выпустила iPhoto 5, который обеспечивал базовую поддержку просмотра и редактирования множества форматов RAW-файлов. В апреле 2005 года OS X 10.4 от Apple добавила поддержку RAW в фреймворк ImageIO операционной системы, что позволило автоматически поддерживать RAW в большинстве приложений macOS как от Apple (таких как Preview, приложение для просмотра изображений и PDF в macOS, и Aperture, профессиональный пакет программ для постобработки фотографий), так и во всех сторонних приложениях, использующих фреймворки ImageIO. Регулярные обновления macOS обычно включают обновлённую поддержку новых форматов RAW, представленных производителями камер за прошедшие месяцы. В 2016 году Apple объявила, что iOS 10 позволит снимать изображения в формате RAW на определенных моделях устройств, а сторонние приложения смогут редактировать RAW-изображения через фреймворк Core Image операционной системы. В 2020 году Apple выпустила iPhone 12 Pro и iPhone 12 Pro Max. Оба этих устройства поддерживают Apple ProRAW (начиная с iOS 16.0.3). Фотографии ProRAW представляют собой 12-битные файлы DNG.
Пакет кодеков Windows Camera
Microsoft предоставляет бесплатный пакет кодеков Windows Camera Codec Pack для Windows XP и более поздних версий Microsoft Windows, чтобы обеспечить просмотр и печать файлов в формате RAW в некоторых инструментах Microsoft Windows. Эти кодеки позволяют просматривать файлы RAW с различных моделей камер непосредственно в проводнике Windows / File Explorer и Windows Live Photo Gallery / Windows Photo Gallery в Windows Vista и Windows 7. По состоянию на октябрь 2016 года Microsoft не выпускала обновленную версию с апреля 2014 года, которая поддерживала конкретные камеры следующих производителей: Canon, Casio, Epson, Fujifilm, Kodak, Konica Minolta, Leica, Nikon, Olympus, Panasonic, Pentax, Samsung и Sony. Для Windows 10 в 2019 году эта функциональность была фактически заменена расширением Microsoft Raw Image Extension. Это расширение обеспечивает прямой просмотр файлов RAW с многих цифровых камер среднего и высокого уровня в проводнике Windows / File Explorer и Microsoft Photos.
Компонент визуализации Windows (WIC)
Microsoft Windows поддерживает стандарт кодека Windows Imaging Component (WIC). WIC был доступен как отдельная программа для скачивания для Windows XP Service Pack 2 и встроен в Windows XP Service Pack 3, Windows Vista и последующие версии. Проводник / File Explorer и Windows Live Photo Gallery / Windows Photo Gallery могут просматривать файлы в формате RAW, для которых установлены необходимые кодеки WIC. Canon, Nikon, Sony, Olympus и Pentax выпустили кодеки WIC для своих камер, однако некоторые производители предоставляют поддержку кодеков только для 32-битных версий Microsoft Windows. Коммерческие кодеки DNG WIC также доступны от Ardfry Imaging и других разработчиков, а FastPictureViewer Professional устанавливает набор декодеров изображений с поддержкой WIC.
Android
Android Lollipop 5.0, представленный в конце 2014 года, позволяет смартфонам снимать изображения в формате RAW, что особенно полезно при слабом освещении.
Свободные и открытые программные продукты
darktable – это инструмент для обработки RAW-файлов для macOS, Microsoft Windows, Linux и других открытых Unix-подобных операционных систем. Программное обеспечение обеспечивает нативную 32-битную обработку чисел с плавающей точкой и поддерживает архитектуру плагинов. dcraw – это программа, которая читает большинство RAW-форматов и может работать на операционных системах, не поддерживаемых большинством коммерческого программного обеспечения (например, Unix). LibRaw – это API-библиотека, основанная на dcraw, предлагающая более удобный интерфейс для чтения и преобразования RAW-файлов. HDR PhotoStudio и AZImage – некоторые из коммерческих приложений, использующих LibRaw. Jrawio – это еще одна API-библиотека, написанная на чистом коде Java и соответствующая стандарту Java Image I/O API. digiKam – это продвинутое приложение для управления цифровыми фотографиями для Linux, Microsoft Windows и Mac OS X, поддерживающее обработку RAW-файлов. ExifTool поддерживает чтение, запись и редактирование метаданных в RAW-изображениях. ExifTool поддерживает множество различных типов метаданных, включая Exif, GPS, IPTC, XMP, JFIF, GeoTIFF, ICC Profile, Photoshop IRB, FlashPix, AFCP и ID3, а также служебные данные многих цифровых камер. ImageMagick – программный пакет для манипулирования и преобразования изображений, который читает множество различных RAW-форматов. ImageMagick доступен для Linux/Unix, Mac OS, Microsoft Windows и других платформ. LightZone – это программа для редактирования фотографий, обеспечивающая возможность редактировать многие RAW-форматы непосредственно. Большинство инструментов являются RAW-конвертерами, но LightZone позволяет пользователю редактировать RAW-файл так, как если бы это был TIFF или JPEG. Проект был прекращен в сентябре 2011 года и возобновлен как проект с открытым исходным кодом в декабре 2012 года. Rawstudio – это программа для разработки RAW-форматов. RawTherapee – это RAW-разработчик, поддерживающий операционные системы Linux, OS X и Microsoft Windows. Он обеспечивает нативный 32-битный конвейер обработки чисел с плавающей точкой. Shotwell – это органайзер изображений, доступный для всех основных операционных систем, с возможностью просмотра и редактирования RAW-изображений и встроенной функцией загрузки в социальные сети. UFRaw – это графический интерфейс, использующий dcraw в качестве бэкэнда. Он может использоваться как плагин GIMP и доступен для большинства операционных систем.
Собственное программное обеспечение
В дополнение к перечисленным выше в разделе "Поддержка операционных систем", нижеописанное коммерческое программное обеспечение поддерживает необработанные форматы.
Разширения исходных имен файлов и соответствующие производители камер или стандарт
.3fr (Hasselblad)
ari (Arri Alexa)
arw srf sr2 (Sony)
bay (Casio)
braw (Blackmagic Design)
cri (Cintel)
crw cr2 cr3 (Canon)
cap iiq eip (Phase One)
dcs dcr drf k25 kdc (Kodak)
dng (Adobe)
erf (Epson)
fff (Imacon/Hasselblad raw)
gpr (GoPro)
jxs (JPEG XS Bayer profile)
mef (Mamiya)
mdc (Minolta, Agfa)
mos (Leaf)
mrw (Minolta, Konica Minolta)
nef nrw (Nikon)
orf (Olympus)
pef ptx (Pentax)
pxn (Logitech)
R3D (RED Digital Cinema)
raf (Fuji)
raw rw2 (Panasonic)
raw rwl dng (Leica)
rwz (Rawzor)
srw (Samsung)
tco (intoPIX)
x3f (Sigma)
ari (Arri Alexa)
arw srf sr2 (Sony)
bay (Casio)
braw (Blackmagic Design)
cri (Cintel)
crw cr2 cr3 (Canon)
cap iiq eip (Phase One)
dcs dcr drf k25 kdc (Kodak)
dng (Adobe)
erf (Epson)
fff (Imacon/Hasselblad raw)
gpr (GoPro)
jxs (JPEG XS Bayer profile)
mef (Mamiya)
mdc (Minolta, Agfa)
mos (Leaf)
mrw (Minolta, Konica Minolta)
nef nrw (Nikon)
orf (Olympus)
pef ptx (Pentax)
pxn (Logitech)
R3D (RED Digital Cinema)
raf (Fuji)
raw rw2 (Panasonic)
raw rwl dng (Leica)
rwz (Rawzor)
srw (Samsung)
tco (intoPIX)
x3f (Sigma)
Необработанные файлы бит-карты
Реже формат RAW может также относиться к универсальному формату файла изображения, содержащему только значения цвета пикселей. Например, файлы "Photoshop Raw" (.raw) представляют собой чистый массив байтов, расположенных сверху вниз и слева направо в порядке пикселей. При повторном открытии таких файлов размеры необходимо указывать вручную, либо предполагается, что изображение квадратное. Кроме того, при открытии этого формата необходимо указать размер канала и битовую глубину канала, поскольку невозможно определить из самого массива байтов, следует ли декодировать байты как отдельные каналы высокой точности или как несколько каналов с меньшей точностью. Благодаря своей простоте этот формат очень открыт и совместим, однако ограничен отсутствием метаданных и сжатия повторов. Особенно это актуально в фотографии и графическом дизайне, где важны управление цветом, широкие цветовые гаммы и работа с большими изображениями.