기술적으로 RAW 란 무엇입니까?


105

기술적 인 관점에서 RAW는 정확히 무엇이며 JPG 또는 비트 맵 이미지와 어떻게 다릅니 까? 나는 장단점 대 다른 형식에 대해 묻지 않고 오히려 RAW 형식을 구성하는 것, 데이터가 어떻게 저장되는지, JPG와 어떻게 다른가 (압축 부족 제외), 비트 맵과 어떻게 다른가?

답변:


115

RAW는 초기 처리 단계에서 카메라에서 추출 된 데이터입니다 .

이를 통해 나중에 컴퓨터에서 추가 처리를 마음대로 수행 할 수 있습니다. 특히, 카메라를 떠나기 전에 결과 이미지 파일 에 디 모자 이싱 , 샤프닝 / 노이즈 감소JPEG 압축손실 처리 단계 가 영구적으로 적용되는 것을 방지합니다.

사진을 찍을 때 :

사진을 찍을 때 RAW 및 JPEG 이미지가 추출되는 처리 단계는 다음과 같습니다.

  1. 바이어 필터

    셔터가 열리고 카메라에 빛이 들어옵니다. 빛은 베이어 컬러 필터를 통해 필터링되므로 센서의 각 픽셀은 빨강, 녹색 또는 파랑 빛만받습니다. 이것이 없으면 센서가 단색이기 때문에 필요합니다.

  2. 감지기

    빛이 센서에 닿습니다 (종종 픽셀의 민감한 부분에 더 많은 빛을 모으는 데 도움이되는 작은 마이크로 렌즈를 통해). 그런 다음 각 픽셀에 해당하는 수백만 개의 아날로그 임펄스로 변환됩니다.

  3. 아날로그-디지털 변환

    아날로그 임펄스는 선택된 감도 (ISO 등급)에 따라 정확한 양으로 증폭 된 다음 특정 비트 깊이에서 아날로그-디지털 변환기를 사용하여 디지털 값으로 변환됩니다. 이 단계 후에는 스트림에 수백만 개의 (일반적으로 12 또는 14 비트) 디지털 값이 있습니다.

    아날로그-디지털 변환 방법은 CMOS 및 CCD 센서에서 매우 다릅니다. 예를 들어, CMOS 센서는 이를 지원하기 위해 각 픽셀 에 트랜지스터를 포함 하지만 결국에는 여전히 많은 디지털 값을 얻습니다.

  4. 블랙 레벨 조정

    센서가 검은 색 픽셀에 대해 반드시 0을 반환하지는 않으므로 카메라는 올바른 검은 색 수준을 결정해야합니다. 예를 들어, 센서의 주변 열로 인해 신호가 발생할 수 있습니다. 이를 보정하는 것은 종종 빛이 도달 할 수 없도록 영구적으로 덮여있는 일부 가장자리 픽셀에서 센서 데이터를 읽음으로써 수행됩니다. 그런 다음 다른 결과에서 적절한 값을 뺍니다. 디지털 데이터에 대해 다른 수정을 수행 할 수 있습니다. 센서로 인한 배경 잡음과 같은 일부 유형의 잡음을 줄이려고 할 수 있습니다.

    센서가 기본적으로하지 않는 ISO 값을 사용하는 경우 올바른 감도 (ISO) 값에 도달하기 위해 디지털 값을 곱하거나 나누는 경우가 있습니다.

    RAW 데이터가 추출되는 위치입니다.

    RAW를 촬영하면 카메라에서 나오는 이미지 파일에 아래 의 단계 가 영구적으로 적용되지 않으므로 대신 RAW 소프트웨어에서 원하는대로 적용 할 수 있습니다.

  5. 데모 사이 싱

    각 값은 실제로 빨간색, 녹색 또는 파란색 값입니다. 그러나 최종 이미지를 위해서는 각 픽셀에 빨간색, 녹색 및 파란색의 세 가지 색상이 모두 있어야합니다. 따라서 데모 사이 싱 알고리즘은 각 픽셀에 대해 다른 두 가지 색상 부분을 추측해야하며 주변 픽셀에 대한 지식을 기반으로이 작업을 수행합니다. 다양한 품질의 다양한 디 모자이크 알고리즘이 있으며 손실 프로세스입니다. 카메라에서 이런 일이 발생하면 카메라의 내장 알고리즘이 고착 된 것입니다.

  6. 색 공간 변환

    Bayer 필터의 빨강, 녹색 및 파랑이 표준 sRGB 색 공간에서 빨강, 녹색 및 파랑과 반드시 ​​같은 색조 일 필요는 없습니다. 그런 다음 카메라는 색상을 보정하여 색상을 원하는 색상 공간 (일반적으로 sRGB)으로 변환합니다.

  7. 화이트 밸런스

    화이트 밸런스 보정은 사진을 촬영하는 동안 광원의 다른 색 온도를 보정하기 위해 적용됩니다.

  8. 감마 보정

    감마 보정이 적용되어 디지털 이미지 파일에 필요한 선형 값에서 감마 보정 값으로 변환됩니다. 이 보정은 직선 감마 보정이 아닙니다. 명암 곡선이 적용되어 밝은 부분과 검은 부분이 멋진 곡선 모양으로 잘 표현되도록합니다.

  9. 샤프닝 및 노이즈 감소

    이미지를 향상시키고 성가신 노이즈를 억제하기 위해 적절한 양의 샤프닝 및 노이즈 감소가 적용됩니다. 다른 선명 화 및 노이즈 감소 알고리즘이 있으며 이는 손실이 많은 절차입니다. 카메라 내에서이 작업을 수행하면 카메라가 선명하게하거나 노이즈를 줄인 것이 무엇이든 붙어 있습니다.

  10. JPEG 압축

    결과 이미지 데이터는 JPEG로 압축됩니다. 이것은 분명히 손실이 많은 절차이기도합니다.

    JPEG 파일이 생성되는 위치입니다.

RAW 형식에 대한 추가 정보

RAW 파일을 만들려면 위의 1 단계에서 4 단계까지의 원시 데이터가 파일 형식으로 조립됩니다.이 형식은 일반적으로 TIFF 형식을 기반으로하는 독점적 인 제조업체 별 파일 형식입니다. 데이터는 간단한 무손실 압축 알고리즘을 사용하여 압축되는 경우도 있으며 일부는 암호화되기도합니다.

RAW 파일 내에 카메라는 카메라의 설정에 따라 나중에 추가 처리 단계를 수행하는 데 필요한 모든 정보와 함께 많은 메타 데이터를 포함합니다. 여기에는 카메라에서 선택된 화이트 밸런스, 선명 효과 및 대비 설정과 같은 정보가 포함됩니다. RAW 소프트웨어는이 조언을 따르거나 무시하도록 선택할 수 있습니다.

카메라는 JPEG 파일을 RAW 파일에 포함시켜 카메라의 "재생"모드에서 이미지를 재생할 때 사용할 수 있습니다. 이 내장 JPEG는 RAW 파일의 크기를 약간 추가하지만 재생 모드에서 이미지를 볼 때마다 카메라가 모든 처리를 적용 할 필요는 없습니다. 컴퓨터의 RAW 처리 소프트웨어는 내장 JPEG를 거의 무시하지만 일부 소프트웨어는 빠른 미리보기 모드 나 빠른 썸네일 생성에 사용할 수 있습니다. 일반적으로 품질이 낮은 JPEG로 미리보기에만 충분합니다.


일부 카메라는 실제로 참고 4 단계에서 약간의 노이즈 감소 적용 (예를 들어 소니 A850을,.)
mattdm

1
참고 : 일반적으로 데모 사이 싱 알고리즘 (5 단계)은 데모 사이 싱의 일부로 일부 선명 화를 수행합니다. 이것은 종종 단계 9에서 수행되는 추가 선명 화에 추가 될 것입니다.
thomasrutter

일부 카메라는 카메라에 렌즈 보정을 적용합니다. 내가 사용한 모든 카메라에서 RAW 파일에는 렌즈 보정이 미리 적용되어 있지 않으므로 카메라가 해당 단계 후에 수행했습니다 .
thomasrutter

1
point # 1-Bayer 필터는 다양한 파장의 빛에 대한 감도를 변경합니다. 그러나 일부 녹색 표시등이 빨간색과 파란색 필터를 통해 그것을 만들 수행하고, 일부 빨간색과 파란색 빛 녹색 필터를 통해 수 있습니다.
Michael C

1
그것은 사실이지만 "각각의 값은 베이어 필터에 의해 정의 된 빨강, 녹색 및 파랑의 정의가 지정된 색상 공간에서 '빨간색', '녹색'또는 '파란색'입니다"라고 말하는 것과 같습니다. 그렇지 않습니까?
thomasrutter

53

원시 파일은 실제로는 이미지가 아니라 카메라 센서의 데이터입니다. 나는 노출이 끝난 직후 카메라의 상태를 정지시키고 일반적으로 무손실 압축으로 파일로 묶는 것으로 생각합니다. Wikipedia 기사 는 기록되는 종류에 대한 상당한 양의 세부 정보를 제공하지만 가이드로 다음과 같이 말합니다.

  • 센서의 모든 레벨 판독 값
  • 센서 유형에 대한 일부 정보 (Raw 변환기는 센서 데이터를 해석하는 방법을 알고 있음)
  • 현재 카메라에 적용된 모든 설정
  • 이미지와 관련된 시간 및 기타 EXIF ​​유형 메타 데이터
  • 아마도 JPEG 축소판 이미지

Raw 형식은 하나도 없으며 모든 카메라 제조업체는 이러한 종류의 데이터를 자신의 방식으로 자유롭게 묶을 수 있습니다. Adobe는 제가 개인적으로 사용하는 DNG (Digital Negative) 형식을 표준 RAW 형식 으로 홍보하려고 합니다. 일부 카메라는 DNG를 출력 할 수 있지만 대부분 변환해야합니다. 장점 중 하나는 Lr 편집 데이터를 파일 내에 저장할 수 있고 XML 사이드카가 필요하지 않기 때문에 Lightroom으로 가져올 때이 작업을 수행합니다. DNG의 또 다른 장점은 원시 파일보다 파일 크기가 작다는 것입니다.

Bayer 필터 유형 디자인으로 대부분의 센서를 구축하는 방식 때문에 센서 의 데이터에는 센서의 각 사진 사이트 레벨이 포함되어 있다고 생각합니다 . 예를 들어 비트 맵은 RGB 사이트를 결합하여 단일 픽셀을 형성했을 것입니다.


3
RAW 형식을 표준화하려는 Adobe의 노력 : en.wikipedia.org/wiki/Digital_Negative_(file_format) 또한 RAW 파일은 종종 압축되지 않습니다.
Eruditass

DNG는 실제 형식보다 더 많은 컨테이너입니다. 가공하지 않은 컨버터는 여전히 샷을 촬영 한 센서의 특성을 알고 해당 센서에 적합한 데모를 적용해야합니다.
Michael C

14

RAW는 센서의 데이터 사본입니다. JPEG가 개선되었습니다.

요약

RAW 파일은 카메라가 캡처 한 데이터의 직접 덤프입니다.
JPEG 파일은 선명하게하기, 색상 보정 및 압축 프로세스를 통해 해당 RAW 데이터에서 파생되었습니다.

세부 묘사

디지털 카메라의 핵심은 센서로 알려진 감광성 칩입니다.
RAW 파일은 이미지가 캡처 될 때이 칩에서 직접 데이터를 복사하는 것입니다. 따라서 다음과 같은 이유로 이미지 파일을 이미지로 쉽게 인식 할 수 없습니다.

  • 널리 알려진 파일 형식이 아닙니다.
  • 그것은 어떤 식 으로든 세련되지 않았습니다

반면에 JPEG 파일은 표준 파일 형식이며 이미지를 개선하기 위해 이미지에 약간의 수정이 적용되었습니다. 이러한 개선에는 화이트 밸런스 및 선명도 보정이 포함됩니다. 또한 JPEG는 일반적으로 일부 압축이 적용되었습니다. 따라서 JPEG를 생성하는 프로세스는 원래 센서에 있던 데이터를 버리고 RAW 파일에 보존됩니다.

RAW 파일과 JPEG는 모두 일종의 비트 맵입니다 (모두 개별 픽셀을 나타냄).

많은 카메라는 각 이미지에 대해 JPEG 및 RAW 파일을 모두 생성 할 수 있습니다.

각각을 사용하는 경우

JPEG는 더 나은 경우

  • 카메라에서 바로 사용할 수있는 파일을 원합니다
  • 메모리 카드의 공간이 부족합니다
  • 당신은 매우 빠른 연속으로 이미지를 촬영하고 싶어

RAW가 더 좋습니다

  • 파일을 후 처리하고 싶습니다
  • 노출 또는 화이트 밸런스를 위해 옵션을 열어두고 싶습니다
  • 당신은 가능한 한 높은 수준의 디테일을 원합니다 (나는 이것에 대해 틀릴 수 있습니다-카메라에 따라 다름)

기권

기본 사항을 명확하게하기 위해 여기에서 몇 가지 세부 정보를 생략했습니다 (주석 참조).


3
카메라는 여전히 모든 사후 처리를 RAW 파일에 적용하며 가역적 인 방식으로 저장합니다. 이를 설명하기 위해 카메라 (RAW)를 흑백 모드로 설정하고 사진을 촬영하면 카메라에서 컬러 사진을 찍은 후에 흑백 이미지를 얻은 다음 변환 할 수 있습니다. 이 일반적인 데모는 소프트웨어에서 흑백 RAW 파일을 열고 카메라 모드를 "정상"으로 변경하고 컬러 버전을 다시 가져올 수 있기 때문에 RAW의 유연성을 보여주는 데 사용됩니다. JPG로 촬영 한 경우 컬러 버전이 손실됩니다.
에리카 마샬

1
전체 공개 : 편집 할 시간을 기억하지 못했습니다. RAW에서는 모든 후 처리가 적용되는 것은 아니지만 화이트 밸런스와 같은 색상 향상 및 보정이 적용됩니다. 선명도 및 노이즈 감소와 같은 것은 적용되지 않습니다. 이중 의견에 대해 죄송합니다.
에리카 마샬

1
+1이 답변은 전혀 실망하지 않습니다. 카메라는 작은 JPEG를 썸네일로 처리하여 사용자에게 표시하며 RAW를 사용할 때는 원래 정보를 처리하지 않습니다.
Rezlaj

1
@Erica : 당신이 말하려는 것은 카메라 하드웨어 tone curve가 원시 이미지 데이터에 적용한다는 것입니다. 각 채널은 톤 커브를 적용하여 처리 되며, 이는 적절한 화이트 밸런스와 대비를 효과적으로 "추가"합니다. 그러나 실제로는 실제 처리가 수행되지 않고 톤 곡선은 이미지가 화면에 렌더링 될 때 이미지를 감쇠시킵니다. 각 채널에 선형 톤 커브를 적용하면 원래의 원시 상태를 계속 볼 수 있습니다 (이미지가 다소 칙칙하게 보일 수 있음)
jrista

@ jrista : 최종 결과는 누군가가 화면에서 이미지를 열 때 동등한 JPG와 크게 다르지 않은 RAW 이미지를 볼 수 있다는 것입니다. 덜 기술적 인 방법.
에리카 마샬

6

wikipedia에서 가장 기술적 인 측면 에서이 질문에 더 잘 대답 할 수 있다고 생각합니다 : http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format .

일반적으로 RAW는 센서의 정확한 출력입니다. 압축 여부에 관계없이 JPEG와 RAW의 주요 차이점은 RAW가 무손실 형식이라는 것입니다. JPEG는 픽셀 당 8 비트 깊이를 가지며 RAW는 센서만큼 많은 비트를 가질 수 있습니다. 따라서 RAW에서 JPEG로 가져 오려면 픽셀 당 12 비트에서 픽셀 당 8 비트까지 많은 정보를 잃어야합니다.

RAW 형식은 카메라가 사용하는 것입니다. 그런 다음 사후 처리시 가능한 많은 정보를 유지하기 위해 TIF 형식을 사용합니다. TIF는 무손실 형식이며 RAW와 동일한 비트 심도를 유지합니다.


그러나 원시 파일에서 강성을 생성하는 데 사용 된 디 모자 이싱은 되돌릴 수없는 방식으로 구워집니다. 센서의 각 픽셀 웰에서 실제 단색 휘도 값은 각 픽셀에 대해 계산 된 RGB 값으로 대체됩니다. 이러한 RGB 값을 생성하는 데 사용 된 블랙 포인트 및 색 온도 / wb는 나중에 되돌릴 수 없습니다.
Michael C

1

카메라가 처음에 찍은 이미지를 보면 실망 할 것입니다. 이미지를 촬영 한 후에는 카메라 내에서 사후 처리로 생각할 수있는 것을 통해 사진이 실행되어 색상, 대비, 선명도 등을 향상시킵니다.

RAW로 촬영하면 JPG에서와 거의 동일한 이미지를 얻을 수 있지만 원하는 경우 카메라 자체 후 처리를 "실행 취소"하는 데 필요한 모든 데이터를 얻을 수 있으므로 원하는 경우 다르게 수행 할 수 있습니다.

JPG로 촬영하면 카메라가 데이터를 기록하고 이미지를 처리 ​​한 다음 해당 "실행 취소"데이터를 삭제하여 메모리 카드의 공간을 절약합니다.

더 많은 기술 정보는 여기에서 찾을 수 있습니다 : http://en.wikipedia.org/wiki/Raw_image_format

또는 RAW 및 카메라 처리에서 어느 정도 자격을 얻으려면 Google PhotoTechEDU 토크에서 다음 비디오를 확인하십시오. http://www.youtube.com/watch#!v=7SuDOMhUUMg&feature=PlayList&p=F7C5C8C217CF2E13&index=1&playnext=1


1
"실행 취소"데이터로 생각하면 개념적으로 작동하지만 기술적으로 정확하지는 않습니다. 그리고 질문이 "기술적으로"라고 말한 이래로 ..
mattdm
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.