RAW či JPEG, toť otázka
30.4.2012, Roman Flössler, článek
Volba vhodného obrazového formátu je nedílnou součástí fotografování a významně se podílí na technické kvalitě fotografií. V tomto článku se podíváme na zoubek JPEGu a RAWu, srovnáme jejich výhody a nevýhody.
Vítám vás u nového seriálu o zpracování a úpravách digitálních fotografií. Jmenuji se Roman Flössler a jsem lektorem kurzů Photoshopu. O problematice budu tedy psát hlavně z pohledu programů od Adobe, ale mám zkušenosti i s konkurenčními programy, takže se dostane i na jejich srovnání. Teď už k prvnímu dílu seriálu. RAW či JPEG?
Tento formát je nejrozšířenější, umí do něj fotit každý fotoaparát - od levných kompaktů po profi zrcadlovky. Stejně tak s ním dokáže pracovat každý program na úpravu fotek. JPEG byl zkonstruován pro publikování fotografií na webu, a proto je navržen tak, aby měl co nejmenší datový objem. Daní za malou velikost je ztrátová komprese, při níž fotografie přichází o drobné detaily, velikost této ztráty záleží na nastaveném stupni komprese.
Fotoaparáty umožňují fotit do velmi kvalitního JPEGu s minimální kompresí, takže ztráta kvality je téměř nepozorovatelná. Paradoxně víc než komprese ubližuje JPEG fotkám sám fotoaparát. Dnešní foťáky se snaží fotky různě vylepšit, např. vyrovnávají geometrické zkreslení objektivu, prosvětlují tmavé stíny a především se pokouší odstranit obrazový šum.
Protože procesor fotoaparátu má omezený výpočetní výkon a málo času, tak redukce šumu je velmi nekvalitní a bere s sebou i detaily (u RAWu tento problém není, vysvětlení dále v článku). Míra odšumu záleží hlavně na světelných podmínkách. Při horším světle se fotí na vyšší ISO, vzniká více šumu a foťák více odšumuje. Následující ukázka je focená na ISO400, jedná se o výřezy z fotky při 100% zvětšení.
Dalším nepěkným důsledkem redukce šumu jsou fleky, které vystoupí při úpravách jednotlivých barevných složek. Příkladem takové úpravy může být převod do ČB s využitím míchání barevných kanálů. U starších foťáků, co ještě neměli tak agresivní postprocessing, vede takový převod do ČB jen ke zvýšení šumu (dá se odšumět). U nových foťáků (nové kompakty i zrcadlovky) se na obloze objeví různě velké fleky (posterizace), které jsou důsledkem odšumování.
Nutno dodat že JPEG výstup je hodně závislý na modelu fotoaparátu a verzi firmwaru, některé foťáky ho mají zvládnutý lépe, jiné hůř.
Na schématu níže můžete vidět, co všechno s obrazovými daty foťák udělá, než je uloží do formátu JPEG na paměťovou kartu. Protože procesor fotoaparátu nemá na tyto činnosti moc velký výpočetní výkon, tak tomu odpovídá i kvalita výstupu. Jediný způsob, jak se dá vyhnout postprocesu ve foťáku a degradaci obrazové kvality, je fotit do RAWu.
Na schématu je uveden ještě obrazový formát Tiff, oproti JPEGu nepoužívá ztrátovou kompresi. Do Tiffu uměly fotit starší foťáky, v současnosti jej nahradil RAW. V podstatě se dá říct, že Tiff kombinuje nevýhody JPEGu i RAWu. Stejně jako JPEG ho vykresluje foťák, takže není o moc kvalitnější a přitom má větší datový objem než RAW.
RAWu se často říká digitální negativ a vystihuje to jeho podstatu. RAW není klasický obrazový formát, jsou to neupravená, surová data přímo ze snímacího čipu. Aby se s nimi dalo vůbec pracovat, je potřeba RAW konvertor, který je umí dekódovat. To, co dělá v případě JPEGu sám foťák (demozaikování, vyvážení bíle, odšum a další úpravy), probíhá u RAWu na počítači v RAW konvertoru a fotograf to má pod kontrolou.
Nejznámějšími RAW konvertory jsou Photoshop Camera RAW, Lightroom, Aperture, Capture ONE, Rawtherapee atd. Pro každý foťák musí mít RAW konvertor zvláštní dekodér, protože každý foťák má trochu jiný RAW (závisí hlavně na použitém snímacím čipu).
Pokud má fotograf kvalitní RAW konvertor, dostane se k podstatně lepší obrazové kvalitě, než kterou by mu poskytl foťákem upravený JPEG. V počítači se dá pomocí RAW konvertoru fotka odšumět daleko kvalitněji, než to udělá foťák.
Výhody RAWu se ještě více projeví v případě úprav fotografie. Úpravy zvýrazní nekvality JPEGu a výsledek už může být dost těžko použitelný. Obzvlášť dobře je nekvalita JPEGu patrná v případě převodu do černobílé pomocí míchání barevných kanálů. Při této úpravě se objeví různě velké fleky, které jsou důsledkem odšumování v JPEGu.
RAW má další výhodu ve větší barevné hloubce - má více barev. Zatímco JPEG nabízí 8bitovou hloubku (16 milionů barev, ale jen 256 odstínů šedi), RAW má obvykle 12bitovou hloubku (68 miliard barev a 4096 odstínů šedi). Tento rozdíl v počtu barev bude hodně patrný např. tehdy, když vyfotíte šedo-bílou oblohu a chcete ji ztmavit a zvýšit kontrast.
Na histogramu na obrázku níže je vidět, že šedo-bílá obloha využívá jen malou část z celkového počtu odstínů, ale když se ztmaví a zkontrastní, tak se roztáhne i do odstínů, kde předtím nebyla. V případě 8-bit JPEGu takové roztažení způsobí, že velká část odstínů chybí ("děravý" histogram) a na obraze se to projeví jako posterizace (ostře ohraničené jednobarevné plošky). V případě 12-bit RAWu také po roztažení odstíny chybí, ale je mezi nimi daleko menší rozestup, což není vidět ani na histogramu ani v obraze.
A to nejlepší nakonec. RAW umožňuje dostat z čipu maximální dynamický rozsah jasu. V praxi to znamená, že lze do jisté míry obnovit kresbu v přepálených místech. Tato rezerva je u každého foťáku trochu jiná.
Této vlastnosti RAWu se využije poměrně často, např. v případě přepálených mraků na obloze. Focení do RAWu je téměř nezbytností pro svatební fotografy, přepálené bílé fleky na šatech nevěsty vzniknou velmi snadno.
I když RAW nabízí podstatně vyšší kvalitu obrazu, tak má JPEG svůj smysl. Výhodou JPEGu je jeho tři až pětkrát nižší datový objem a jednoduchost použití. JPEG stačí stáhnout z karty a hned se dá použít. Proto se dobře hodí např. pro reportážní fotografy, kteří potřebují co nejrychleji odeslat fotky do redakce. Také na dokumentování rodinných událostí, kdy se fotky z paměťové karty rovnou pošlou do minilabu.
Focení do RAWu vyžaduje RAW konvertor a je potřeba fotkám věnovat více času, odměnou je maximální možná kvalita. Ta je vidět hlavně při tisku na větší formáty (A4,A3 a větší) či prezentaci fotografií na Full HD televizi. RAW doporučuji obzvlášť v případě, že chcete fotky nějak víc upravovat, při úpravách JPEGu se ještě více zvýrazní jeho nekvality. Pokud fotograf investuje desetitisíce do kvalitních pevných skel, tak by měl fotit do RAWu. Focení do JPEGu by mu draze zaplacenou kvalitu hodně degradovalo.
Jakmile máte fotky v počítači a pracujete s nimi, tak se do hry dostávají další obrazové formáty a situace se mění. Ale o tom až příště.
JPEG - jednoduché použití
Tento formát je nejrozšířenější, umí do něj fotit každý fotoaparát - od levných kompaktů po profi zrcadlovky. Stejně tak s ním dokáže pracovat každý program na úpravu fotek. JPEG byl zkonstruován pro publikování fotografií na webu, a proto je navržen tak, aby měl co nejmenší datový objem. Daní za malou velikost je ztrátová komprese, při níž fotografie přichází o drobné detaily, velikost této ztráty záleží na nastaveném stupni komprese.
Fotoaparáty umožňují fotit do velmi kvalitního JPEGu s minimální kompresí, takže ztráta kvality je téměř nepozorovatelná. Paradoxně víc než komprese ubližuje JPEG fotkám sám fotoaparát. Dnešní foťáky se snaží fotky různě vylepšit, např. vyrovnávají geometrické zkreslení objektivu, prosvětlují tmavé stíny a především se pokouší odstranit obrazový šum.
Protože procesor fotoaparátu má omezený výpočetní výkon a málo času, tak redukce šumu je velmi nekvalitní a bere s sebou i detaily (u RAWu tento problém není, vysvětlení dále v článku). Míra odšumu záleží hlavně na světelných podmínkách. Při horším světle se fotí na vyšší ISO, vzniká více šumu a foťák více odšumuje. Následující ukázka je focená na ISO400, jedná se o výřezy z fotky při 100% zvětšení.
Dalším nepěkným důsledkem redukce šumu jsou fleky, které vystoupí při úpravách jednotlivých barevných složek. Příkladem takové úpravy může být převod do ČB s využitím míchání barevných kanálů. U starších foťáků, co ještě neměli tak agresivní postprocessing, vede takový převod do ČB jen ke zvýšení šumu (dá se odšumět). U nových foťáků (nové kompakty i zrcadlovky) se na obloze objeví různě velké fleky (posterizace), které jsou důsledkem odšumování.
Nutno dodat že JPEG výstup je hodně závislý na modelu fotoaparátu a verzi firmwaru, některé foťáky ho mají zvládnutý lépe, jiné hůř.
Na schématu níže můžete vidět, co všechno s obrazovými daty foťák udělá, než je uloží do formátu JPEG na paměťovou kartu. Protože procesor fotoaparátu nemá na tyto činnosti moc velký výpočetní výkon, tak tomu odpovídá i kvalita výstupu. Jediný způsob, jak se dá vyhnout postprocesu ve foťáku a degradaci obrazové kvality, je fotit do RAWu.
Na schématu je uveden ještě obrazový formát Tiff, oproti JPEGu nepoužívá ztrátovou kompresi. Do Tiffu uměly fotit starší foťáky, v současnosti jej nahradil RAW. V podstatě se dá říct, že Tiff kombinuje nevýhody JPEGu i RAWu. Stejně jako JPEG ho vykresluje foťák, takže není o moc kvalitnější a přitom má větší datový objem než RAW.
RAW - maximální možná kvalita
RAWu se často říká digitální negativ a vystihuje to jeho podstatu. RAW není klasický obrazový formát, jsou to neupravená, surová data přímo ze snímacího čipu. Aby se s nimi dalo vůbec pracovat, je potřeba RAW konvertor, který je umí dekódovat. To, co dělá v případě JPEGu sám foťák (demozaikování, vyvážení bíle, odšum a další úpravy), probíhá u RAWu na počítači v RAW konvertoru a fotograf to má pod kontrolou.
Nejznámějšími RAW konvertory jsou Photoshop Camera RAW, Lightroom, Aperture, Capture ONE, Rawtherapee atd. Pro každý foťák musí mít RAW konvertor zvláštní dekodér, protože každý foťák má trochu jiný RAW (závisí hlavně na použitém snímacím čipu).
Pokud má fotograf kvalitní RAW konvertor, dostane se k podstatně lepší obrazové kvalitě, než kterou by mu poskytl foťákem upravený JPEG. V počítači se dá pomocí RAW konvertoru fotka odšumět daleko kvalitněji, než to udělá foťák.
Výhody RAWu se ještě více projeví v případě úprav fotografie. Úpravy zvýrazní nekvality JPEGu a výsledek už může být dost těžko použitelný. Obzvlášť dobře je nekvalita JPEGu patrná v případě převodu do černobílé pomocí míchání barevných kanálů. Při této úpravě se objeví různě velké fleky, které jsou důsledkem odšumování v JPEGu.
RAW má další výhodu ve větší barevné hloubce - má více barev. Zatímco JPEG nabízí 8bitovou hloubku (16 milionů barev, ale jen 256 odstínů šedi), RAW má obvykle 12bitovou hloubku (68 miliard barev a 4096 odstínů šedi). Tento rozdíl v počtu barev bude hodně patrný např. tehdy, když vyfotíte šedo-bílou oblohu a chcete ji ztmavit a zvýšit kontrast.
Na histogramu na obrázku níže je vidět, že šedo-bílá obloha využívá jen malou část z celkového počtu odstínů, ale když se ztmaví a zkontrastní, tak se roztáhne i do odstínů, kde předtím nebyla. V případě 8-bit JPEGu takové roztažení způsobí, že velká část odstínů chybí ("děravý" histogram) a na obraze se to projeví jako posterizace (ostře ohraničené jednobarevné plošky). V případě 12-bit RAWu také po roztažení odstíny chybí, ale je mezi nimi daleko menší rozestup, což není vidět ani na histogramu ani v obraze.
A to nejlepší nakonec. RAW umožňuje dostat z čipu maximální dynamický rozsah jasu. V praxi to znamená, že lze do jisté míry obnovit kresbu v přepálených místech. Tato rezerva je u každého foťáku trochu jiná.
Této vlastnosti RAWu se využije poměrně často, např. v případě přepálených mraků na obloze. Focení do RAWu je téměř nezbytností pro svatební fotografy, přepálené bílé fleky na šatech nevěsty vzniknou velmi snadno.
Kdy tedy fotit do RAWu a kdy do JPEGu?
I když RAW nabízí podstatně vyšší kvalitu obrazu, tak má JPEG svůj smysl. Výhodou JPEGu je jeho tři až pětkrát nižší datový objem a jednoduchost použití. JPEG stačí stáhnout z karty a hned se dá použít. Proto se dobře hodí např. pro reportážní fotografy, kteří potřebují co nejrychleji odeslat fotky do redakce. Také na dokumentování rodinných událostí, kdy se fotky z paměťové karty rovnou pošlou do minilabu.
Focení do RAWu vyžaduje RAW konvertor a je potřeba fotkám věnovat více času, odměnou je maximální možná kvalita. Ta je vidět hlavně při tisku na větší formáty (A4,A3 a větší) či prezentaci fotografií na Full HD televizi. RAW doporučuji obzvlášť v případě, že chcete fotky nějak víc upravovat, při úpravách JPEGu se ještě více zvýrazní jeho nekvality. Pokud fotograf investuje desetitisíce do kvalitních pevných skel, tak by měl fotit do RAWu. Focení do JPEGu by mu draze zaplacenou kvalitu hodně degradovalo.
Jakmile máte fotky v počítači a pracujete s nimi, tak se do hry dostávají další obrazové formáty a situace se mění. Ale o tom až příště.
