Назначение файлов с форматом TIFF. Программы для открытия и конвертации. В чем разница между форматами JPEG, GIF, PNG, RAW, BMP, TIFF? Представляет собой формат tiff файлы

Представляю вашему вниманию фрагмент одной из глав моей будущей книги про фотосъемку пейзажа под рабочим названием «Фотографируем пейзаж»

Основное правило фотосъемки цифровой камерой гласит: сначала мы стараемся получить хорошие снимки, а обработкой и доведением полученного изображения «до ума» занимаемся уже потом, на работе или дома. Поэтому важно донести вашу самую лучшую в мире фотографию до компьютера в целости и сохранности. Поможет нам в этом знание особенностей различных форматов записи.
Если вы человек по жизни экономный, перед вами стоит дилемма - какой формат из имеющихся в вашей ненаглядной камере использовать для записи изображений. Цифровые камеры сегодня могут предложить вам форматы TIFF, RAW и несколько градаций формата JPEG. Обсуждение достоинств и недостатков каждого из них начнем с JPEG, как имеющегося сегодня в любой фотокамере и наиболее популярного в фотолюбительской среде.

Формат JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group), как следует из его названия, был создан по инициативе самих фотографов, кажется, еще во времена царя Гороха для передачи отсканированных или созданных на компьютере изображений. В те времена объемы дисковой памяти компьютера были невелики. Для примера, в то время размер памяти моего персонального компьютера составлял всего 20 Мб, то есть в него могла поместиться от силы одна сегодняшняя фотография.
Информация в те времена передавалась в основном посредством пятидюймовой дискеты, поэтому было важно «утрамбовать» изображение так, чтобы оно сильно не обременяло своим присутствием память компьютера и при этом не особо пострадало качество «картинки». Для этого использовали уже имеющийся алгоритм, который применяли для архивирования машинных файлов, устроенный по принципу объединения схожих последовательностей нулей и единиц машинного кода. Но, в отличие от машинного кода, требующего точного восстановления всех заложенных в него инструкций, решили, что для уменьшения размера файла с изображением можно слегка пожертвовать его качеством, поскольку оно предназначено для просмотра человеческим глазом, прощающим некоторые неточности. В результате разработчики и получили формат JPEG, который позволяет хранить цветные изображения с глубиной до 24 битов, а также изображения в оттенках серого.
Как следует из биографии этого формата, его основной задачей является минимизация занимаемого изображением пространства на диске. Это сжатие происходит далеко не безвозмездно - страдает качество: теряется деталировка и нарушается цветность. Происходит это в разной мере и зависит от степени сжатия и количества разнородных мелких элементов изображения. Если, к примеру, пейзаж с травой и цветами при сжатии сильно потеряет в качестве, то изображение одного голубого неба можно спокойно сжать до минимального, с почти полным сохранением качества.
Посмотрите на увеличенные фрагменты трех иллюстраций, снятых в формате JPEG, с различным качеством (Basic, Norm и Fine) на камеру Nikon D70. Хотя по внешнему виду разница в качестве между ними не очень заметна, но при больших увеличениях она проявляется гораздо существеннее, прежде всего в деталях.

Достоинства
Минимальное время записи изображения на карту памяти и экономия места.

Недостатки
Не подходит для съемки качественных фотографий большого размера с множеством мелких деталей.

Для кого

Подойдет начинающим фотолюбителям и всем, кто не собирается печатать потом снимки больше, чем 10х15 см. А в случае нехватки памяти на карте JPEG «спасет» и профессионала, не желающего упустить отличный кадр. Если же ваша камера не имеет другого формата, то во имя качества рекомендую использовать режим с наименьшим сжатием, обычно обозначаемый «fine».

Два кадра одного и того же вида, снятые в формате JPEG (слева) и TIFF (справа) на камеру LEICA DIGILUX 1. Опятьтаки, разница будет заметна преимущественно в деталях и только при большом увеличении в виде легкого «замыливания» мелких деталей. Формат TIFF (Tagged Image File Format) был создан в качестве универсального формата для цветных изображений. Надо сказать, что этот формат вообще является весьма любопытным изобретением инженеров фирмы Macintosh, поскольку его внутренняя структура может принимать любые причудливые формы. К тегам, содержащим само изображение и описывающим данные по его цветности, сжатии, разрешении и тому подобные, могут быть добавлены любые другие. Таким образом, этот формат имеет наращиваемую структуру. Например, файл может содержать не одно, а несколько изображений (называемых слоями) или какието дополнительные данные. Чтобы графический редактор, читающий этот могучий формат, смог разобраться, где в нем что находится, структуру изображения описывают в так называемом каталоге файла изображения (IFD), расположенном в заголовке того же файла. Подобно рассмотренному ранее JPEG, формат TIFF позволяет нам записывать как цветные изображения с глубиной цвета до 24 битов, так и монохромные изображения. Более того, в файлах этого формата можно хранить изображения и в других цветовых моделях, например в CMYK (используется в основном при печати). Надеюсь, что я не сильно утомил вас техническими подробностями, но давайте всетаки вернемся к нашим баранам, то есть к нуждам фотографалюбителя. Если ваша камера имеет форматы JPEG и TIFF, то рекомендую вам использовать только TIFF, только тогда вы сможете быть уверены, что используете возможности матрицы своего фотоаппарата и его объектива на все сто процентов. Изображение с матрицы, обработанное процессором камеры, записывается на карточку в несжатом виде, то есть целиком и полностью, и поэтому не теряет своих живых свойств. Стоит отметить и недостатки, присущие формату TIFF. Вопервых, неся в себе большой объем информации, такие файлы занимают много места на карточке памяти. Для примера скажу, что в моей камере на карточку объемом 256 Мб помещается 20 снимков в формате TIFF или 128 штук (то есть в шесть раз больше) в формате JPEG. Вовторых, изза большого размера файлов они дольше пишутся на карту памяти - время записи TIFF может составлять несколько десятков секунд, в то время как запись формата JPEG обычно занимает порядка двухтрех секунд.

Достоинства
Изображение с матрицы, обработанное процессором камеры, записывается на карточку в несжатом или почти несжатом виде, то есть практически полностью, и поэтому не теряет своих живых свойств.

Недостатки
Занимает много места на карте памяти, долгое время записи.

Для кого
Для фотолюбителей и профессионалов, желающих печатать фотографии больше, чем 10х15 см, не жалеющих места на карте памяти для качественных снимков, с которыми позже можно поработать в графическом редакторе.

Эти иллюстрации показывают преимущество формата RAW. Синий снимок был снят навскидку, с неправильно установленным балансом белого (по лампам накаливания). Такой снимок, снятый в формате JPEG или TIFF, можно было бы только выкинуть или пришлось бы перевести в режим оттенков серого. Однако формат RAW позволил избавиться от синюшности и спасти эту фотографию, применив другой баланс белого (в данном случае - «солнечно»).
Но самые интересные возможности для фотографа предоставляет формат RAW (от англ. «raw» - сырой, необработанный). Замечу, что этот формат поддерживают только дорогие профессиональные и полупрофессиональные цифровые фотоаппараты. Чем же так примечателен этот формат?
Как мы уже знаем, после того, как изображение получено с матрицы, оно проходит обработку в процессоре камеры, где на него «накладываются» выбранные фотографом установки баланса белого, резкости, контраста, цветовой насыщенности и другие. Результат пишется на карту памяти. Так обстоит дело с форматами JPEG и TIFF. В формате RAW дело обстоит иначе: на карту памяти отдельно пишется само, не обработанное пока еще изображение, а все установки, выбранные фотографом, сохраняются в заголовке файла отдельно, с тем, чтобы быть примененными позже. Затем на компьютере эти файлы формата RAW обрабатываются уже в специальных программах, называемых RAWконвертерами, причем пользователь может решить, применить ли к изображению установки, выбранные во время съемки, либо заменить их на другие, более подходящие.
Так, если при съемке горного пейзажа вы были уверены, что солнечный баланс белого как нельзя лучше подойдет для этой сцены, а дома вдруг обнаружили, что картинка имеет холодные тона и отталкивает, то вы сможете «отменить» выбранный баланс белого, заменив его, к примеру, на «облачный». То же самое относится ко всем фильтрам, например, чернобелому, сепии и соляризации, цветовому балансу, цифровой резкости и некоторым другим параметрам. К снимку можно даже применять соответствующие установки из других изображений, например, определив раз и навсегда точный баланс белого для одного из кадров, снятых на поляне, можно использовать его для всех остальных снимков этой фотосессии. После того как гармония, наконец, достигнута, мы сохраняем снимок на компьютере в любом формате, но исходный RAWфайл с необработанным изображением при этом не страдает.
Трудно поверить, но использование формата RAW позволяет даже немного (до / 3EV) скорректировать неверную экспозицию! Это стало возможным благодаря информационной избыточности, предоставляемой двенадцати (в ряде случаев - шестнадцати) битной разрядной сеткой на каждый цветовой канал в формате RAW, против восьмибитной сетки форматов JPEG и TIFF. Поскольку весь процесс работы с RAW очень напоминает корректировки при оптической печати с переэкспонированного или недоэкспонированного негатива с применением тонирующего виража, фильтров и так далее, то формат RAW часто называют цифровым негативом.
Справедливости ради замечу, что различные производители фотоаппаратуры по разному трактуют понятие «необработанная информация». К примеру, одни из них всетаки применяют функцию шумоподавления к изображению перед записью формата RAW, другие - цифровую резкость, третьи - сжатие, а в устаревших моделях можно найти даже баланс белого. Кроме этого, все фирмы стремятся привнести в этот формат чтото свое, и в результате появились такие форматы, как ORF (фирма Olympus), NEF (Nikon), CRW (Canon) и другие. Все это - разновидности формата RAW, и для работы с каждым из них требуется свой, уникальный RAWконвертер. Замечу, что фирма Adobe выпустила плагин для Adobe Photoshop CS 8.0, читающий все форматы RAW, которые любой фотограф при желании может бесплатно скачать с сайта фирмы.
Примечательно, что файл в формате RAW занимает существенно меньший размер памяти, чем аналогичный TIFF. Объясняется это тем, что в RAWфайле хранится не само изображение целиком, а только та информация, что получена с трех сенсоров матрицы, отвечающих за красный, зеленый и синий каналы, а интерполяция с построением окончательного изображения осуществляется уже потом, в RAWконвертере на компьютере. Для формата TIFF интерполяция производится непосредственно после съемки, в самой камере, и ее результаты записываются на карту памяти, занимая гораздо большее пространство. Замечу также, что процесс интерполяции сам по себе очень энергоемкий, что сказывается на продолжительности жизни аккумуляторов.
При всех достоинствах формата RAW у него есть и небольшие недостатки. Основным из них, на мой взгляд, является необходимость обрабатывать изображения на компьютере перед их использованием. Каждый снимок должен быть обработан индивидуально, а на такую усидчивость способны далеко не все. Вторым недостатком, но не столь существенным, о котором я уже говорил, является несовместимость форматов RAW различных производителей, приводящих к необходимости использования фирменных RAWконвертеров или плагинов к графическим редакторам.

Достоинства
Огромные возможности по «доводке» фотографий.

Недостатки
Занимает меньше места на карте памяти, чем TIFF, но больше, чем JPEG, практически каждый производитель старается иметь «в запасе» свой RAW, для которого необходим отдельный плагин.

Для кого
Для профессионалов и очень (даже слишком!) продвинутых фотолюби телей.

Резюме
Так что вопрос, каким именно из имеющихся в камере форматов пользоваться, каждый решает сам. Когото, желающего снять сотни гениальных снимков на одну небольшую карточку памяти, вполне устроит имеющийся в любой камере формат JPEG, комуто понравится логическая завершенность формата TIFF, а ктото, наоборот, любящий до самого последнего момента все менять и переиначивать, предпочтет RAW. Впрочем, выбор между TIFF и RAW пока для большинства пользователей не актуален: сегодня редкие камеры имеют и тот и другой форматы.

Сегодня цифровые фотоаппараты предлагают пользователям возможность выбрать формат сохраняемого изображения, который представляет собой определенную структуру организации данных. Любая цифровая фотография есть не что иное, как набор данных, и если хранить ее в несжатом виде, то стало бы просто невозможно обрабатывать и легко передавать фотографии посредством цифровых носителей.

Каждый формат, в котором сохраняется фотоизображение, имеет свой специальный алгоритм сжатия, благодаря которому отбрасывается «лишняя» информация и уменьшается объем данных. В большинстве случаев заметить эти «потери» на глаз очень сложно. Именно от формата во многом зависит качество цифровой фотографии, ее детализация и объем. При этом всегда действует правило — чем выше степень сжатия изображения, тем меньше объем фотографии, но больше потери ее качества.

К числу наиболее распространенных форматов сохраняемого фотоизображения относятся JPG, RAW и TIFF. Какой из них лучше? На этот вопрос нет однозначного ответа, ведь каждый из этих форматов имеет как свои достоинства, так и недостатки. Перед пользователем всегда возникает дилемма – пожертвовать ли качеством, текстурой и детальностью изображений в пользу удобства, минимального размера и простоты обработки фотографий. Для того, чтобы выбрать оптимальный формат, в котором Вы собираетесь хранить Ваши фотоизображения, необходимо разобраться в плюсах и минусах каждого из них.

Самым популярным форматом сохранения изображений цифровой фотокамеры является JPEG (Join Photographic Experts Group), который, изначально, создавался для использования в цифровых фотоаппаратах. Причина большого распространения этого формата заключается в том, что сжатые в нем фотографии занимают очень мало места в фотоаппарате или компьютере. Поэтому их легко обрабатывать, размещать и просматривать в сети Интернет. Любой принтер и персональный компьютер способен распознавать формат JPEG, редактировать его и выводить на печать. Кроме того, фотографирование и сохранение изображений в формате JPEG занимает мало времени, одновременно увеличивая скорость режима серийной съемки. Однако, есть и обратная сторона медали – за экономию объема и удобство приходится порой платить качеством сохраняемого изображения. При сжатии фотографий в формате JPEG происходит необратимая потеря информации, связанная с уменьшением размеров фото.

Формат JPEG используется практически в каждом фотоаппарате, причем он допускает несколько коэффициентов сжатия (уровней качества изображения): от низкого и среднего до высокого качества. Соответственно, можно самостоятельно выбрать степень сжатия для изображения. Чем больше сжатие – тем меньше размер фотографии, и одновременно хуже качество. Наоборот, чем меньше сжатие – тем больше размер изображения, но лучше его детализация и качество.

К сожалению, здесь есть проблема, связанная с тем, что производители цифровой фотографической техники не приняли единого стандарта в области параметров сжатия изображений в формате JPEG. В результате, не понятно, какой уровень сжатия стоит за определением «Standard», «Good» или «Extra Fine». Поэтому настройки одной фотокамеры по выбору параметров сжатия сохраняемого фотоизображения могут не соответствовать аналогичным настройкам другой. Тем не менее, формат JPEG пользуется большой популярностью благодаря своей универсальности, удобству для пользователя и скорости.

Формат TIFF (Tagged Image File Format) больше подходит профессиональным фотографам, которые ценят исключительное качество и высокую детализацию своих фотоизображений. Алгоритм сжатия в формате TIFF отличается от JPEG тем, что при его использовании практически не происходит дополнительных потерь качества. Таким образом, он обеспечивает более высокое качество фотографий без ухудшений от сжатия. TIFF можно также назвать достаточно универсальным форматом, поскольку он распознается любым редактором для обработки изображений.

В тоже время очевидным недостатком формата TIFF является то, что сохраняемые файлы занимают слишком много места, они громоздки и неудобны для последующей обработки. Соответственно, сохранение изображений в формате TIFF в фотокамере требует длительного времени. Такой формат не очень подходит для отправки фотоизображений по электронной почте или передачи посредством различных цифровых носителей из-за большого объема файлов. Стоит ли сохранять изображение в этом формате для того, чтобы достичь более высокого качества цифровых фотографий, но, при этом значительно увеличив их размер – все зависит от конкретной ситуации и Ваших предпочтений.

Наконец, еще один распространенный формат сохраняемых фотоизображений – это RAW, что в переводе с английского означает «сырой» или «незавершенный». Несмотря на свое название, этот формат можно смело отнести к наиболее совершенным. Недаром большинство «продвинутых» моделей цифровых фотоаппаратов позволяют сохранять снимки в RAW. Примечательно, что изображения в формате RAW не обрабатываются самой фотокамерой, а этот процесс откладывается непосредственно до загрузки фотографии в персональный компьютер и последующего редактирования. В результате, файл в формате RAW содержит даже больше данных, чем TIFF, но при этом занимает гораздо меньший размер. Правда, Вам понадобится дополнительное время на обработку RAW-файлов на своем компьютере. Поскольку формат RAW очень хорошо подходит для получения высококачественных снимков, его сразу причислили к профессиональным форматам.

К сожалению, формат RAW имеет свою собственную специфику у каждого производителя цифровой фототехники. Это означает, что у Вас могут возникнуть некоторые проблемы с обработкой изображений — работать с полученными фотографиями в программах для редактирования RAW невозможно без установки соответствующего программного обеспечения. Как правило, такое программное обеспечение идет от производителя в комплекте ко всем его моделям цифровых фотоаппаратов, снимающих фотографии в формате RAW. Несовместимость с привычным Вам программным обеспечением и различными цифровыми устройствами, пожалуй, является главным недостатком этого формата. В тоже время при использовании специального программного обеспечения можно получить различные результаты обработки изображений в формате RAW.

Итак, сжатие изображения неизбежно ухудшает его качество. Зачастую можно пожертвовать качеством и высокой детализацией фотографии в пользу малого размера файла и удобству. В таких случаях лучше всего сохранить фотоизображение в формате JPEG. Вы сможете легко просматривать свои фотографии на различных цифровых устройствах и без проблем редактировать и выводить их на печать. Если же Вас, в первую очередь, волнует качество фотографий, то стоит воспользоваться форматами TIFF или RAW. При этом будьте готовы к тому, что фотографии в формате TIFF будут занимать много места, а изображения в RAW придется после съемки обрабатывать на своем компьютере с помощью специального программного обеспечения.

Несмотря на то что TIFF-формат встречается не так часто, как популярные JPEG и PNG, он часто вызывает вопросы у тех, кто с ним раньше не сталкивался. Действительно, разве не достаточно для использовать RAW, получаемый с камер, BMP и «фирменные» форматы Photoshop с CorelDraw (PSD и CDR)? Что представляет собой TIFF и где его нужно использовать? Давайте вместе попробуем ответить на эти вопросы.

Загадочная аббревиатура TIFF

Формат для изображений с тегами (Tagged Image File Format) был разработан компанией Aldus специально для того, чтобы хранить отсканированные изображения. Следует отметить, что он используется для т. е. картинок, представляющих собой сетку пикселей. То, что данный алгоритм сжатия является теговым, означает, что в нем используются специальные расширенные и основные теги. Последние составляют ядро данного формата и поддерживаются всеми приложениями, которые способны с ним работать. Такой тип графических данных стал очень популярным для обмена и хранения изображений, которые имеют большую TIFF-формат часто используется в полиграфии, при распознавании текста, отправке факсов, сканировании. Следует сказать, что максимальный вес документа, сохраненного в таком виде, не может превышать 4 Гб. Причем для открытия файла TIFF, размер которого больше 2 ГБ, скорее всего, потребуется запустить Photoshop CS или одну из более поздних его версий, поскольку большинство прочих приложений вряд ли сумеют с ним справиться.

Какие особенности имеет TIFF-формат

Структура данного алгоритма довольно гибкая, и это дает возможность сохранять снимки в различных цветовых режимах:

Что касается сжатия, то у пользователя есть возможность как отказаться от него, так и выбрать один из следующих алгоритмов:

CCITT Group (3 или 4);
JBIG;
LZ77;
PackBits (RLE);
JPEG;
LZ77;

В таком формате изображения «Фотошоп» умеет сохранять слои, прозрачные области, примечания и данные пирамид с динамичной Однако при открытии такого документа в другом графическом приложении, скорее всего, будет считано лишь сведенное изображение.

Чем открыть TIFF-формат изображения

Часто бывает так, что нужно срочно открыть такой файл, а «Фотошопа» под рукой нет. Кроме того, не секрет, что это программа платная и занимает на диске очень много места. И если TIFF-формат попадается не так уж часто, особого смысла забивать ресурсы своего компьютера нет. Как вариант можно использовать TiffReader. Данное приложение полностью бесплатно и позволяет работать не только с рассматриваемым типом данных, но и с популярным нынче PDF, а также с зашифрованным форматом CSF. Этот софт можно запускать как в виде компонента ActiveX в браузере, так и в качестве настольного приложения. Еще одним бесплатным вариантом является TifViewer, который к тому же умеет обрабатывать сразу несколько отсканированных страниц, делать динамическое масштабирование и печать по выбору. Справиться с TIFF сможет и полюбившийся многим ACDSee. При помощи него можно будет произвести редактирование файла, конвертировать документ в другой формат или создать слайд-шоу. А если требуется отправить документ TIFF по электронной почте или попросту создать его портативную копию, рекомендуем обратить внимание на сетевой сервис Converttifftopdf. Пользоваться им просто, удобно и можно абсолютно бесплатно.

- [ tif ] n. m. 1883; de l a. fr. tifer (1170; du germ. tipfon) « parer, orner », et spécialt (1789) « coiffer »; a. fr. tiffeure « parure; coiffure » XIIe; → attifer ♦ Fam. Cheveu. « les tifs non pas coupés mais taillés » (Cl. Simon). ● tif nom … Encyclopédie Universelle

ţif - s.m. (Rar) Iarbă cu firul cilindric, fără foi. – et. nec. Trimis de laura tache, 05.02.2003. Sursa: DEX 98 ţif (bot.) s. m. Trimis de siveco, 10.08.2004. Sursa: Dicţionar ortografic ţif (bărbuţă, colţ de plantă) s. n., pl. ţífu … Dicționar Român

TIF - bezeichnet: das Tagged Image File Format, ein Dateiformat zur Bildspeicherung This Is Football, ein Fußballspiel Diese Seite ist eine Begriffsklärung zur Unterscheidung mehrerer mit demselben Wort bezeichneter Begriffe … Deutsch Wikipedia

.tif - tif, Erweiterung einer Bilddatei im Format TIFF … Universal-Lexikon

TIF - sigla ES fr. Transports Internationaux Ferroviaires, trasporti internazionali ferroviari … Dizionario italiano

tif- - *tif germ.?, Verb: Verweis: s. *tib s. tib ; … Germanisches Wörterbuch

TiF - Коэффициент помех проводной сети Напряжение независимое от фазы Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

tif - UK US abbreviation computing the last part of the name of a file that contains a bitmap image Thesaurus: abbreviations used in computing and on the internethyponym … Useful english dictionary

tif|fa|ny - «TIHF uh nee», noun, plural nies. 1. a thin, transparent silk. 2. a gauzy muslin. ╂[< Old French tifinie Epiphany < Latin theophania theophany, Epiphany; allusion is uncertain] … Useful english dictionary

tif - ag·a·tif·er·ous; am·en·tif·er·ae; am·en·tif·er·ous; aper·i·tif; ar·gen·tif·er·ous; ar·tif·i·cer; be·a·tif·ic; be·a·tif·i·cate; cer·tif·i·ca·to·ry; crus·tif·ic; di·a·man·tif·er·ous; fix·a·tif; fruc·tif·er·ous; gut·tif·er·ae; gut·tif·er·a·les;… … English syllables

Книги

, Pratchett Terry. Dans une dimension lointaine et passablement farfelue, un monde en forme de disque est juch&233; sur le dos de quatre&233;l&233;phants, eux-m&234;mes pos&233;s sur le dos d`une tortue. A…
Les annales du Disque-Monde 1. La huitieme couleur , Pratchett Terry. Dans une dimension lointaine et passablement farfelue, un monde en forme de disque est juch 233; sur le dos de quatre 233;l 233;phants, eux-m 234;mes pos 233;s sur le dos d"une…

Стандартом де-факто для записи статичных изображений в цифровых фотокамерах стал формат JPEG. Однако во многих аппаратах предусмотрена возможность сохранения снимков в форматах RAW и TIFF. Давайте разберемся, можно ли получить какие-либо преимущества при использовании этих форматов.

режде всего откажемся от распространенных у начинающих пользователей цифровых фотокамер стереотипов (вроде «TIFF это хорошо, а JPEG плохо», «между RAW и TIFF нет принципиальных различий» и т.п.) и начнем изучение данного вопроса с рассмотрения процессов, происходящих внутри цифровой камеры во время съемки и записи изображения. При этом не будем углубляться в технические тонкости процессов, происходящих внутри цифровых камер (тем более что у аппаратов разных производителей они могут в значительной степени различаться), а ограничимся лишь блок-схемой технологической цепочки, на входе которой имеется изображение, проецируемое объективом камеры, а на выходе готовый файл.

Как «видит» камера

режде чем переходить к описанию этого технологического процесса, необходимо напомнить о том, что в подавляющем большинстве современных цифровых фотоаппаратов каждый пиксел светочувствительного сенсора может воспринимать яркостный сигнал лишь по одному из трех цветовых каналов (красному, зеленому или синему) в зависимости от цвета фильтра, находящегося над данным элементом 1 . Светофильтры располагаются по так называемой байеровской схеме, структура которой построена с учетом особенностей зрительного восприятия человека (рис. 1).

Рис. 1. Наиболее распространенная схема расположения светофильтров в светочувствительных сенсорах современных цифровых фотокамер

Основные стадии преобразования изображения на пути от объектива камеры до светочувствительного сенсора показаны на рис. 2. Как можно видеть, светочувствительный сенсор камеры фиксирует монохромное изображение: каждый его пиксел имеет лишь одну координату (яркости). Запечатленный сенсором камеры образ кадра (на рис. 2 справа) является неким полуфабрикатом, на основе которого формируется полноцветное изображение. Подобное преобразование (demosaic) представляет собой довольно сложную процедуру: используя замысловатые алгоритмы интерполяции величин яркости большого количества соседних пикселов, процессор камеры рассчитывает значения координат недостающих цветовых каналов для каждого пиксела изображения.

Рис. 2. Проецируемое объективом цифровой камеры исходное изображение (слева) проходит через мозаичную систему светофильтров (результат в центре) и в виде монохромного образа (справа) фиксируется светочувствительным сенсором

1 Существуют и трехслойные сенсоры (их разрабатывает и производит компания Foveon), каждый пиксел которых считывает яркостный сигнал одновременно по трем каналам (RGB). Однако подобные сенсоры еще не получили широкого распространения.

Что происходит внутри камеры

еперь рассмотрим основные операции, которые выполняет цифровая фотокамера в процессе съемки. Для наглядности эта цепочка изображена на рис. 3 в виде блок-схемы.

Сначала электрический сигнал с элементов светочувствительного сенсора поступает в АЦП именно здесь аналоговые значения яркости преобразуются в цифровой вид. Полученный массив цифровых данных корректируется в соответствии с калибровочной таблицей (которая уникальна для каждой камеры), в результате чего получается «цифровой негатив» иначе говоря, образ снимка в том виде, в каком его зафиксировал светочувствительный сенсор. Дополнив этот массив данных необходимой служебной информацией (данными о настройках камеры, режиме съемки и т.п.), мы получим RAW-файл.

Здесь необходимо отметить важный момент: получение RAW это не какая-то специфическая процедура, а промежуточный этап обработки изображения, который выполняет любая цифровая фотокамера. Другое дело, что далеко не все модели камер позволяют сохранить образ кадра на сменном носителе в виде RAW-файла.

Следующий шаг преобразование полученного образа в полноцветное изображение (demosaic). После этого изображение обрабатывается шумоподавителем и подвергается цветовой коррекции в соответствии с настройкой баланса белого, установленной в момент съемки. В зависимости от использованного режима сюжетной съемки, пользовательских установок и заводских предустановок камеры может выполняться и дополнительная обработка, например фильтрами повышения резкости (либо размытия), а также путем коррекции яркости, контраста и цветовой насыщенности.

После всех этих процедур изображение конвертируется в стандартный 8-битный формат 2 и (в том случае, если в настройках был выбран размер кадра, отличающийся от физического разрешения аппарата) выполняется ресэмплинг. Полученное изображение дополняется заголовком (в формате Exif или P.I.M.), содержащим информацию о камере, ее настройках в момент съемки, дате и времени съемки и т.п. Если сохранить снимок в таком виде, то мы получим на выходе файл формата TIFF. В том случае, когда камера сохраняет снимки в формате JPEG, изображение перед записью подвергается сжатию, степень которого зависит от установленного в настройках уровня качества: чем выше качество, тем меньше сжатие.

2 8 бит на цветовой канал, или 24 бита RGB.

JPEG, TIFF и RAW: объективный взгляд

а рис. 3 показано, что записываемые камерой файлы форматов JPEG и TIFF различаются только тем, что первый является сжатым, а второй нет. Такие аспекты, как влияние JPEG-сжатия на качество изображения (а заодно и на объем получаемых файлов), мы обязательно рассмотрим ниже, однако сейчас важно другое: и в JPEG, и в TIFF полученные снимки записываются камерой уже после того, как изображение было подвергнуто цветовой коррекции и воздействию прочих средств обработки в строгом соответствии с настройками камеры, установленными в момент съемки.

Рис. 3. Схема операций, выполняемых цифровой камерой при съемке изображения

В чем же заключается качественное отличие формата RAW от JPEG и TIFF? Пожалуй, самое важное это возможность вмешаться в работу RAW-конвертора (то есть, образно говоря, «проявочного» процессора) и изменить те или иные настройки по собственному усмотрению уже после съемки (рис. 4 и 5). И сделать это можно в спокойной обстановке, при необходимости испробовав множество вариантов, сравнив полученные результаты и выбрав из них наилучший.

Рис. 4. Схема выполнения операций по обработке изображения в случае записи полученных кадров в файл формата RAW

Рис. 5. В Photoshop CS имеется штатный модуль (plug-in) универсального RAW-конвертора, позволяющий работать с RAW-файлами различных цифровых фотокамер (на данный момент поддерживается более 80 моделей фотоаппаратов ведущих производителей). В диалоговом окне этого модуля предусмотрена возможность управления огромным количеством настроек, а также предварительного просмотра изображения в произвольном масштабе

Если проводить аналогию с традиционной аналоговой фотографией, то JPEG и TIFF можно сопоставить с готовыми фотокарточками из мини-лаба, а RAW с исходными негативами. Хотя такое сравнение весьма приблизительно, оно позволяет понять принципиальное различие между рассматриваемыми форматами файлов.

Кроме того, запись в RAW позволяет фотографу не думать о многочисленных настройках меню камеры в процессе съемки (а при фотографировании движущихся объектов или быстром изменении условий освещенности манипулировать настройками бывает просто некогда) и целиком сконцентрироваться на творческих задачах. По большому счету при съемке в RAW не важно, какие значения баланса белого, чувствительности, яркости, контраста, четкости и пр. установлены в меню фотоаппарата любой из этих параметров можно будет легко изменить уже после съемки. Пожалуй, единственное, что остается целиком на совести фотографа (или автоматики камеры), это правильный выбор выдержки, диафрагмы и точки фокусировки.

Вполне вероятно, что многие читатели возразят: ведь JPEG и TIFF тоже можно обработать в любом графическом редакторе, скорректировав нежелательные последствия ошибочно установленных настроек. Конечно, это так, но необходимо учитывать, что любое воздействие на изображение, записанное с разрядностью 8 бит на цветовой канал в JPEG или в TIFF, регулировка уровней, тональных кривых, яркости, контраста, насыщенности и пр. неизбежно приводит к уменьшению количества полутонов, то есть к безвозвратной потере части полезной информации. Как следствие, появляется ступенчатость на плавных тональных переходах (более или менее явная в зависимости от степени воздействия) и, что еще хуже, возникают цветовые искажения, наиболее заметные в области нейтрально-серых и телесных оттенков.

В RAW-файл образ кадра записывается с той разрядностью, с которой он был оцифрован АЦП камеры. Во многих современных моделях цифровых фотокамер используются 10- и 12-битные АЦП, и соответственно образ кадра в RAW записывается с более высокой разрядностью, нежели стандартный JPEG или TIFF. Именно поэтому даже в результате серьезных манипуляций над RAW-файлом можно получить на выходе 8-битный JPEG или TIFF без потери полутонов. Например, величину экспозиции снимка, записанного в виде 12-битного RAW-файла, можно задним числом скорректировать в пределах ±2 EV без потери деталей в плавных тональных переходах! Согласитесь, впечатляющая возможность.

Для подтверждения вышесказанного можно привести конкретный пример. Снимок на рис. 6 был сделан при свете лампы накаливания, но по ошибке в настройках камеры была выбрана неверная установка баланса белого (соответствующая дневному свету). При съемке в JPEG получился результат, показанный слева: как и следовало ожидать, на нем наблюдается явный избыток красного и оранжевого. Обработав исходный JPEG в Photoshop (была задействована функция Match Color, а также выполнена ручная регулировка цветового баланса и тональных кривых), удалось достичь некоторых улучшений (результат в центре). Однако из-за потери полезной информации в процессе этих преобразований появились заметная ступенчатость и синеватый ореол на границах теней.

Рис. 6. Снимок, сделанный с неправильной установкой баланса белого. Слева JPEG, записанный камерой; в центре этот же JPEG, обработанный в Photoshop. При съемке в RAW досадную ошибку можно исправить двумя щелчками мыши (выбрав правильную настройку в RAW-конверторе) и без ущерба для качества (результат справа)

Тот же кадр с точно такими же настройками был сделан в RAW. Для исправления допущенной фотографом ошибки в настройках RAW-конвертора было установлено корректное значение баланса белого (в данном случае соответствующее лампе накаливания), и снимок после конвертации в JPEG стал именно таким, каким и должен был быть (изображение справа). Обратите внимание на то, что в этом случае удалось откорректировать изображение буквально «в одно касание» и без малейшего ущерба для его технического качества.

Среди пользователей цифровых камер широко распространено мнение, что работа с RAW-файлами трудоемка и требует значительных затрат времени. Однако это не более чем заблуждение. Вручную контролировать процесс конвертации каждого RAW-файла вовсе не обязательно: большинство современных RAW-конверторов позволяют обрабатывать снимки в пакетном режиме в соответствии с настройками камеры, установленными на момент съемки. Подобным образом можно получить точно такие же файлы (JPEG или TIFF), которые сохранила бы ваша камера в обычном режиме. Времени на это потребуется совсем немного: например, конвертация сотни 4-мегапиксельных RAW в файлы формата TIFF даже на относительно слабом ПК занимает порядка 10 минут.

При правильной установке экспозиции, баланса белого и прочих параметров разница между кадрами, сохраненными непосредственно в JPEG (или в TIFF) и преобразованными в соответствующие форматы из RAW-файлов при помощи программных средств, может быть и вовсе не заметна. Однако при съемке контрастных сцен и окрашенных в яркие цвета объектов допуски к точности подбора параметров съемки становятся значительно более жесткими, и в подобных случаях можно легко ошибиться с выбором правильной экспозиции вот тогда-то возможность записи в RAW окажется как нельзя кстати.

Просмотрев результаты, полученные после пакетной конвертации, можно отобрать те кадры, которые представляют определенную ценность, но в силу тех или иных обстоятельств были сняты с техническим браком. Разумеется, над подбором оптимальных настроек для этих кадров придется поработать вручную, однако и конечный результат в этом случае будет выгодно отличаться от полученного после обработки этих же снимков, записанных камерой в JPEG или в TIFF.

RAW всемогущий?

У многих читателей может сложиться представление о формате RAW как о некоем чудодейственном средстве, позволяющем возвращать к жизни любые загубленные снимки, но это не совсем так. Возможности по обработке RAW-образов тоже ограниченны и зависят от технических характеристик сенсора и АЦП камеры.

Например, при съемке высококонтрастных сюжетов или при ошибочном выборе экспозиции может возникнуть так называемый эффект ограничения (clipping) иначе говоря, некоторые области изображения окажутся слишком темными или чересчур яркими для элементов светочувствительного сенсора. В результате данные области будут восприняты сенсором как однородные черные или белые пятна, лишенные каких-либо деталей. Вполне понятно, что никакие программные средства не помогут проявить те детали, которые были безвозвратно потеряны сенсором камеры (а следовательно, отсутствуют в исходном цифровом образе кадра).

Следует быть готовым и к тому, что недоэкспонированные кадры, «вытянутые» установкой положительной эскпокоррекции в RAW, после обработки станут более шумными (особенно в темных областях). Степень подобных ухудшений напрямую зависит от характеристик светочувствительного сенсора камеры: чем больше разрешение и чем меньше физический размер сенсора, тем более заметными будут шумы при одинаковых величинах коррекции. При этом, конечно, нельзя не отметить, что при аналогичных манипуляциях над кадрами, сохраненными в JPEG или в TIFF, конечный результат будет еще хуже.

Размер имеет значение

Теперь рассмотрим такой фактор, как объем получаемых файлов. Наиболее экономичным из рассматриваемых форматов является JPEG. Типичный размер 4-мегапиксельного JPEG, сохраненного с максимальным качеством, колеблется в пределах 1,8-2,5 Мбайт (конечно, в зависимости от конкретного сюжета разброс может быть гораздо больше рис. 7). Объем изображений, сохраненных в формате TIFF, ужасающе огромен: например, 4-мегапиксельный снимок занимает почти 12 Мбайт, а 8-мегапиксельный целых 24. Даже при установке минимальной степени компрессии (то есть максимального качества) объем файла формата JPEG получается в 5-6 раз меньше аналогичного по разрешению TIFF.

Рис. 7. Объем файла формата JPEG может варьироваться в широких пределах в зависимости
от запечатленного на снимке сюжета. Оба представленных кадра были сделаны на одной камере
с одинаковыми настройками (разрешение 2272Ѕ1704 пиксела, наилучшее качество). При этом файл с одним изображением (слева) занимает всего 1070 Кбайт, а с другим уже 3523 Кбайт (почти столько же, сколько и сохраняемый данной камерой RAW)

Хотя по сравнению с TIFF файлы формата RAW содержат больше полезной информации, их объем значительно меньше. На самом деле данный «парадокс» объясняется довольно просто: как уже было упомянуто в начале статьи, сенсор камеры воспринимает образ кадра в виде монохромного изображения. Поэтому, например, 4-мегапиксельный RAW, записанный с разрядностью 12 бит, занимает примерно 6 Мбайт (против 12-мегабайтного TIFF с разрядностью 8 бит на канал). Стоит отметить, что в ряде камер (в частности, в моделях Canon) при записи RAW-файлов применяется сжатие без потери данных (наподобие zip). Соответственно в этом случае реальный размер RAW-файлов оказывается еще меньше, и в среднем они занимают всего лишь в 1,5 раза больший объем по сравнению с аналогичными снимками, записанными камерой в JPEG с максимальным качеством. Согласитесь, что при нынешнем уровне цен на модули флэш-памяти и описанными выше преимуществами RAW разница уже не принципиальна.

TIFF против JPEG: сжимать или не сжимать?

Несколько слов о различии качества изображений, сохраненных в TIFF и в JPEG. Широко распространено убеждение, что TIFF однозначно лучше JPEG, и что если есть возможность сохранять в TIFF, то лучше ею воспользоваться ради сохранения качества изображения. Однако, как показывает практика, при сохранении снимков в JPEG с минимальной степенью сжатия качество изображения столь незначительно отличается от несжатого снимка, что целесообразность принесения огромных объемов памяти в жертву малому приросту качества становится весьма сомнительной. Конечно, есть отдельные сюжеты, на которых разница между TIFF и JPEG (даже с минимальным сжатием) будет критичной. Однако в практике фотолюбителя такие снимки составляют единицы (если не десятые доли) процента от общего количества отснятых кадров.

Распространенное среди начинающих пользователей мнение, что при записи как в TIFF, так и в RAW информация о кадре записывается без потерь, является в корне неверным. Как было показано выше, образ кадра без потерь сохраняется только в RAW.
Возможность сохранения снимков в TIFF с практической точки зрения является бесполезной функцией цифровой фотокамеры по двум причинам. Во-первых, такие файлы имеют значительно больший объем по сравнению с JPEG и даже с RAW. Во-вторых, с точки зрения фотолюбителей файлы формата TIFF по качеству изображения очень незначительно отличаются от JPEG, сохраненных с минимальным сжатием.
Хотя RAW-файлы имеют больший объем по сравнению с JPEG, меньшее количество RAW-кадров, умещающихся на том же носителе, с лихвой компенсируется поистине огромными возможностями послесъемочной обработки, в том числе по исправлению ошибок, допущенных как самим фотографом, так и автоматикой камеры. В итоге это позволяет получить максимально качественные (с технической точки зрения) снимки при минимальных усилиях. Кроме того, в сложных случаях формат RAW может оказаться даже более экономичным: например, можно сохранить один RAW-файл вместо трех JPEG, сделанных в режиме брэкетинга по экспозиции.
При работе с RAW-файлами вовсе не обязательно тратить время на выбор настроек для каждого кадра вручную: при правильных установках экспозиции и баланса белого снимки можно преобразовать в JPEG или в TIFF в пакетном режиме, используя настройки по умолчанию (выбранные в меню камеры на момент съемки).
Функция сохранения RAW-файлов является несомненным достоинством цифрового фотоаппарата, поскольку позволяет фотографу наиболее полно реализовать потенциальные возможности камеры даже в случае, когда были неверно выбраны настройки или была допущена ошибка при выборе экспозиции.
Возможности манипуляции RAW-образами имеют свои ограничения, обусловленные техническими характеристиками камеры, в частности реальным диапазоном чувствительности элементов сенсора и разрядностью АЦП. По этой причине не стоит рассчитывать на то, что всегда, даже путем весьма изощренной программной обработки RAW-образа, можно будет получить изображение удовлетворительного качества, если во время съемки были допущены грубые фотографические ошибки (наиболее типичной из них является установка слишком большой или малой величины экспозиции).