摄影者对RAW格式文件并不陌生,许多媒体文章都有介绍:RAW是未经加工处理、未经压缩的数据格式,它记录了数码相机传感器的原始信息,以及相机拍摄时所用的一些原数据(如ISO设置、快门速度、光圈值、白平衡等)的文件,所以相机的RAW格式文件也被成为“数字底片”。如同胶片时代的底片一样,比起JPG图像文件,RAW格式无论是在白平衡、曝光量、黑白场,还是在色彩、噪点控制等各方面,数码后期都具有更大的调整空间,这是为什么呢,它实现的原理又是什么?今天我们就来一探究竟。
在回答问题之前,首先要澄清一下不少文章对RAW文件不正确的表述,称RAW是未经处理和压缩的文件。实际上,无论是单反还是微单相机,保存的RAW文件基本都是经过压缩的(只有少数高档相机,有不压缩选项供用户选择),只是压缩方式有2种:有损压缩和无损压缩。一般中高档相机提供无损压缩,而入门机只有有损压缩。
尼康D750设置菜单,可设置采用何种压缩方式
现在我们来看看RAW是如何保存数据并供用户加工生成图像的。
数码相机的成像过程可简单描述如下:外界光线经过相机镜头,被光圈、快门控制光量后,将成像投射到图像传感器(sensor)上,传感器将光信号转变成电信号,再由数模转换器(A/D)将电信号转换为二进制的数据,最终由相机存储到内置存储器或存储卡上,形成RAW文件。
数码相机成像过程
数模转换器的组数是和相机传感器的像素数量相对应的,例如我们说某型号的相机具有2400万像素,那么就会有2400万组数模转换电路,每组对应一个像素。为什么是一组,而不是一个一个对应呢?原来RAW文件记录的数据,只能反映电信号的强弱(也就等于光信号的强弱),照射到传感器某个像素点的光线强,形成的二进制数值就大,相反光线弱数值就小,RAW记录的不是色彩信息!为解决这一问题,设计者依据光的三原色原理,采用滤镜将投射到传感器的光线分解成红、绿、蓝(R、G、B)三个分量,分别将它们记录并转换成二进制数值,一个颜色分量的数据称为一个通道,这样理论上一个像素点需要3个数模转换器电路,即3个通道数据,实际产品中考虑到人眼对绿色的敏感性,采用了4个通道(2个记录绿色分量)作为一组,对应传感器的一个像素点。
至此,我们明白了2点:
相机的每一个像素点,需要对应一组,4个通道的数模转换电路来记录数据;
RAW通道记录的是代表R、G、B颜色分量的明亮度,或叫做灰度信息。
明天将接着向大家介绍RAW每一个通道的数据是如何记录和存储的,这种存储结构和JPG格式图像中R、G、B三个通道记录的差别,才使得RAW格式具有先天的优势。