JPEG 파일이 아닌 RAW 파일의 화이트 밸런스를 조정할 수있는 이유는 무엇입니까?


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최근에 RAW 파일을 저장하고 Adobe Lightroom을 사용하여 처리하도록 DSLR을 설정하기 시작했습니다. 그러나 여전히 작은 포인트를 사용하여 RAW 파일을 저장할 수있는 옵션이없는 카메라를 많이 촬영합니다. 또한 라이트 룸에서 화이트 밸런스 옵션은 RAW 파일과 JPEG 파일의 차이가 있습니다. RAW 파일을 사용하면 많은 화이트 밸런스 설정 (플로렌스, 할로겐, 자동 등) 중에서 선택할 수 있지만 JPEG에서는 그렇지 않습니다. 왜 이런거야?


답변:


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빠르고 짧은 답변 :

모든 이미지는 색상 균형이 적용되어야하는 RAW 파일로 시작합니다.

JPEG 이미지의 경우이 변환은 카메라 화이트 밸런스 설정을 사용하여 카메라에서 수행됩니다. 위에서 언급했듯이 Lightroom에는이 변환을 실행 취소하기에 충분한 정보가 없습니다.

저장된 RAW 파일에는 카메라에서 적용된 변환이 없으므로 사진 작가가 나중에 적용 할 화이트 밸런스 변환을 결정할 수 있습니다.


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센서 (RAW)에서 캡처 한 이미지를 보정되고 중립으로 간주합니다.

색상 균형 JPEG를 생성하는 방정식은 다음과 같습니다.

JPEG = RAW * T

여기서 T는 color balance transformation

일반적으로 JPEG에 다른 색상 밸런스를 적용하려면 JPEG에 역샷 변환 변환을 적용해야합니다 (중립 이미지 복원).

NEUTRAL = JPEG * 1/T

그런 다음 새로운 색 변환을 적용하십시오

NEW_JPEG = NEUTRAL * T2

안타깝게도 JPEG 이미지 (적어도 Nikon D50에서 생성 된 이미지)에는 이미지의 온도 설정이 포함되지 않습니다. 따라서 JPEG 이미지 만있는 경우 Lightroom에서 방정식의 T를 알 수 없습니다. 따라서 이미지를 복원하기 위해 역변환을 적용 할 수 없습니다.

대신 다른 일반 변환을 사용하여 색상 균형을 변환합니다.


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수학을 사용하여 여기에 답을 보려고 생각하지는 않았지만 그와 같습니다!
t3mujin

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우리는 수학을 좋아합니다. :)
jrista

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지금까지 훌륭한 기술 답변. 정확하지는 않지만 어쨌든 간단한 비유가 있습니다.

RAW 파일은 필름 네거티브와 같습니다. 암실 (Lightroom)에서 작업하고 인쇄 (JPG) 할 수 있습니다. JPG는 인쇄물과 같습니다. 일단 인쇄되면 할 수있는 일이 많지 않습니다.


간단하고 간결합니다!
t3mujin

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필름은 이미 구워진 다양한 파장의 빛에 대한 감도와 관련하여 특정 프로파일을 가지고 있다는 점을 제외하고 . 암실에서 아무리 많은 일을해도 해당 프로필을 변경할 수 없습니다. 어떤 의미에서, 컬러 필름 은 노출 되기 전에 이미 철거 됩니다. WB와 관련하여 암실에서 조작하는 것은 실제로 RAW 파일에 수행되는 것보다 jpeg에 수행되는 것과 훨씬 유사합니다. R, G 및 B의 상대 수준
Michael C

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Decastlejau의 답변은 모든 것을 기술적으로 사랑하는 나와 같은 사람들에게 훌륭한 기술적 통찰력을 제공합니다. 수학과 관련하여 하트의 소심에 대해서는 덜 복잡한 대답이 있습니다. RAW를 사용하면 원래 센서 데이터가 있으며, 일반적으로 디지털 센서의 각 픽셀에 대한 원래 빨강, 녹색 또는 파랑 센서 판독 값과 노출 세부 정보, 카메라 상태 (예 : 화이트 밸런스), 카메라와 같은 기타 메타 데이터 설정 및 다양한 추가 데이터가있을 수 있습니다.

원시 이미지는 기본적으로 베이어 컬러 필터 배열로 배열 된 빨강, 녹색 및 파랑의 빛에 민감한 픽셀 (사진 사이트) 인 디지털 센서에서 직접 데이터를 덤프 합니다. RAW는 원래 센서 데이터이므로 최대한 많은 정보를 사용할 수 있습니다. 여기에는 일반적으로 다른 형식으로 저장된 이미지보다 상당히 큰 비트 심도 (및 동적 범위)가 포함됩니다. 이것은 decastlejau가 언급 한 "중립적 인"이미지입니다. 조정이나 톤 커브가 적용되지 않았으며, 이는 진정으로 원본 데이터입니다.

RAW 이미지의 픽셀은 화면의 픽셀에 직접 매핑되지 않으므로 직접 볼 수 없습니다. RAW 이미지를 보려면이 원시 센서 픽셀 데이터를 원시 센서 데이터를 가져와 톤 곡선 과 같은 다양한 조정 및 감쇠를 적용하는 렌더링 알고리즘을 통과해야합니다., 화이트 밸런스 조정, 노출 조정 등으로 각각 빨강, 녹색 및 파랑 요소가 포함 된 화면 픽셀을 생성합니다. 이 알고리즘은 화면에서 최종 이미지를 보려면 RAW 이미지를 조정할 때마다 적용해야합니다. 이런 방식으로 RAW를 사용하면 원래 센서 데이터를 원래 상태로 유지하여 언제든지이 "프로세싱 파이프 라인"에서 조정 내용을 크게 변경하고 화면에 렌더링 된 이미지에서 이상적인 결과를 볼 수 있습니다. RAW 데이터의 대부분의 알고리즘 처리로 인해 최종 이미지의 정보가 어느 정도 손실됩니다. 예를 들어 톤 곡선을 적용하면 일반적으로 대비가 향상되지만 동적 범위가 손실됩니다.

RAW 이미지와 달리 JPEG 이미지는 톤 커브, 화이트 밸런스 설정 등을 적용하여 최종 이미지를 생성하는 알고리즘으로 이미 처리 된 이미지입니다. JPEG가 이미 처리되었으므로 원래 센서 데이터가 손실됩니다. 카메라가 JPEG 대신 TIFF 파일을 저장 한 경우에도 원본 센서 데이터를 처리하여 최종 상태로 "고정"시킵니다. 처리 된 이미지에 헤드 룸이 완전히없는 것은 아니며 여전히 조정할 수 있습니다. 비트 심도가 높고 색 영역이 넓을수록 헤드 룸이 많아 지지만 RAW를 사용하는 경우와 동일한 유연성을 가지지 못합니다.

제한된 헤드 룸의 한 예는 화이트 밸런스 조정 영역에 있습니다. JPEG의 각 픽셀에는 이제 빨강, 녹색 및 파랑 색상 정보가 포함됩니다. 이렇게하면 특히 큰 조정을 사용하여 이상한 색조 나 색상 분할을 경험하지 않고도 달성 할 수있는 화이트 밸런스 보정의 양이 제한됩니다. 원본 빨강, 녹색 및 파랑 센서 데이터에서 최종 이미지의 각 픽셀을 다시 혼합하여 색상 캐스트를 제거 할 수 있으므로 RAW를 사용하여 이러한 조정을 더 멀리 수행 할 수 있습니다.


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실제로 jpg 이미지에서 화이트 밸런스를 조정할 수 있습니다. RAW 파일에서 얻을 수있는 것보다 결과가 훨씬 떨어집니다. 다른 답변에서 훨씬 더 잘 설명했듯이 jpg 파일은 RAW 파일보다 훨씬 적은 데이터를 포함하므로 색상 균형을 변경할 여백이 없습니다. 노출 및 대비 설정도 마찬가지입니다.

어쨌든 다른 프로그램을 사용하여 jpg 이미지의 화이트 밸런스를 약간 변경할 수는 있지만 Lightroom에서는 jpg 파일에서 관리 할 수없는 결과가 Tiplight Lightroom 사용자에게는 충분하지 않다고 결정했습니다.

또한 이것은 jpg 압축 기술과 관련이 없으며 jpg 파일 형식 만 정보를 적게 저장합니다.


정보가 적을뿐 아니라 손실 된 특정 정보가이 조정에 중요합니다. JPEG에서 wb를 조정하려면 조정에 대한 아이디어가 이미 적용되어 있거나 추측하거나 컴퓨터가 추측해야합니다.
mattdm

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실제로는 알고리즘 관점에서 3 채널 RGB와 다르게 가중치를 부여하는 것만 중요합니다. 또한 실용적인 관점에서 그림에서 wb에 대한 실제 흰색 (또는 중간 회색) 픽셀 만 찾으면됩니다.
uberto December

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아마도이 비유는 RAW 화이트 밸런싱이 JPEG 화이트 밸런싱보다 우수한 이유를 분명히하는 데 도움이 될 것입니다.

흑백 사진이 있다고 상상해보십시오. 그 그림에 색을 다시 넣을 수있는 자동화 된 방법이 없다는 것이 분명합니다. 주어진 회색 음영에 매핑되는 여러 가지 색조가 있기 때문에 원래 색이 무엇인지 알 수있는 방법이 없습니다. 당신은 (오래된 영화를 채색하면서했던 것처럼) 추측 할 수 있지만 확신 할 수는 없습니다.

이제 화이트 밸런스가 너무 망쳐 서 모든 것이 파란색 음영 인 그림을 상상해보십시오. 이 상황은 흑백 사진의 상황과 유사합니다. 원래 사진에 있던 빨강과 초록에 대한 정보를 잃어 버렸습니다. 푸른 색조를 제거하여 전체 색조가 없도록하는 컴퓨터 프로그램은 원본 사진을 다시 제공하지 않고 흑백 사진을 제공합니다.

물론, 대부분의 화이트 밸런스는 위의 예와 같이 엉망이 아니며 JPEG 화이트 밸런스는 정상적으로 작동합니다. 그러나 RAW처럼 샷에서 원본 정보를 얻을 때 항상 더 정확한 변환을 얻을 수 있습니다.


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decasteljau의 답변은 기술적 인 작업에 탁월합니다. 그래도 보풀을 추가하겠습니다.

RAW 파일에는 센서의 선형 데이터가 있습니다. 더 많은 광자가 각 포토 사이트에 닿으면 직접 더 높은 판독 값과 같습니다. 그리고 그것은 빨강, 초록, 파랑으로 균등하게 나뉩니다. (기술적으로 대부분의 센서에서 초록색 수용체의 두 배입니다. 그러나 그것은 구현 세부 사항입니다.)

그러나 인간의 시각 시스템, 즉 눈과 뇌는 사물을 전혀 인식하지 못합니다.

첫째, 우리는 비선형 방식으로 밝기를 인식하기 때문에 이상한 장면없이 밝은 장면과 어두운 그림자를 모두 같은 장면에서 다룰 수 있습니다. 매력적인 최종 출력 이미지를 만들기 위해 RAW 이미지에 곡선이 적용되는 이유가 여기에 있습니다. 이것을 건너 뛰고 선형 JPEG를 생성 할 수는 있지만 평평하게 보이고 (펑크되지 않음) 이상하게 보입니다.

둘째, 우리는 일이 무엇의 고유 감각에 따라 색상 인식 해야 그들이 시원하고 따뜻한 조명 모두에서 우리에게 정상적인 보면 왜 색깔의 수를, 심지어 매우 이상한 물들어 빛 아래에서 조정의 조금 후에. 빛이 "진정한"진한 파란색 인 경우에는 보이지 않는 경향이 있습니다. 그러나 사진을 찍으면 더 많은 파란색 사진이 기록됩니다. 이미지 파일은 "어떻게"보이는지 전혀 알지 못하며 이미지가 우리의 정신적 기대와 일치하도록 화이트 밸런스 보정이 필요합니다.

RAW 파일에서 변환 할 때 변환기는 알려진 시작점에서 작동합니다. 카메라 모델에 대한 자세한 프로파일 (또는 직접 생성 한 프로파일) 또는 해당 카메라의 일반 출력과 일치하는 기본 컬러 매트릭스가 있습니다. 따라서이 상태에서 다양한 조정을 적용 할 수 있습니다. 이것은 decasteljau의 답변에서 "RAW * T"입니다. 마음이 바뀌면 일반적으로 원본 RAW 파일은 수정되지 않은 상태로 유지되므로 해당 기준선에서 다시 시작할 수 있습니다. 다른 변환을 적용하십시오.

당신이 JPEG 파일이 있으면, 그 기준이 손실되지 않고, 거기에 더 알려진 에서 함께 조정을 시작합니다.


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톤 커브와 채도는 다음과 같은 이유로이를 어렵게 만듭니다.

(1) 화이트 밸런스 후 발생

(2) 비선형이므로 작동 순서가 중요합니다.

(3) 카메라 모델 및 Picture Control 설정에 따라 다릅니다.

1 & 2는 화이트 밸런스를 조정하기 전에이 처리를 취소해야 함을 의미합니다. 3은 정확하게 철회 할 수 없음을 의미합니다.

이러한 다른 단계를 철회하지 않고 화이트 밸런스를 수정할 수있는 변환이 있지만 그 변환은 비선형이며 모든 카메라마다 다릅니다. 환자 사용자는 곡선 컨트롤을 사용하여 수동으로 찾을 수 있습니다. 이를 위해서는 카메라 별 리버스 엔지니어링이 필요합니다.


나는 당신이 가장 좋은 대답을 얻었다 고 생각합니다.
skyde
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