RAW格式与其他图像格式的关系

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摘 要:针对数码相机用户面对多种图像格式如RAW、JPEG、TIFF等,以及不同扩展名如.dng、.nef、.xmp等图像文件产生的困惑,探讨了这些文件的性质、特点以及它们之间的区别和联系,并探讨了在实际应用中RAW图像格式向其他图像格式的转换等问题.

关 键 词:RAW格式;JPEG格式;TIFF格式;dng;nef;xmp

中图分类号:TP391.41文献标志码:A文章编号:1006-8228(2014)11-37-03

DiscussiononrelationshipbetweenRAWformatandothers

LiShuang

(LuxunAcademyofFineArts,DepartmentofBasicTeaching,Shenyang,Liaoning110004,China)

Abstract:Thedigitalcamerausersalwaysconfuseaboutthevarietyofimageformats,suchasRAW,JPEG,TIFFanddifferentimagefileextensionssuchasDNG,NEF,XMP,etc.Thedifferencesandconnectionsbetweenthem,howtoconvertRAWtootherimageformatinthepracticalapplicationarediscussedinthispaper.

Keywords:RAWformat;JPEGformat;TIFFformat;dng;nef;xmp

0引言

数码相机已悄然走进千家万户,它使得拍照成了一件看似简单的事情,但有时一些问题仍然会困扰数码相机用户.大部分相机都可以设置RAW或JPEG格式的输出,有的相机支持TIFF格式的输出.那么究竟选择哪种图像格式,这些不同格式的图像文件是什么,它们有什么区别和联系?另外,应用计算机图像处理技术,将照片从相机导入计算机时,即使将不同厂家的相机均设置为RAW格式输出,导出的照片文件扩展名也各不相同是什么原因;而且专用软件处理完的照片有多种图像格式可供选择保存,比如除了JPEG外还有TIFF等格式,RAW格式在什么情况下需要向其他格式转换;为什么经过AdobeCameraRaw(以下简称ACR)处理后的原图像文件旁会生成一个与文件主名相同的.xmp文件;为什么说.dng文件是开放的RAW格式文件等.这些问题困扰着数码相机用户,只有解决了这些问题,数码相机用户才能更好地使用和管理自己的照片.

1RAW格式

1.1什么是RAW格式

“RAW格式”是现代摄影的新名词.有了数码摄影才有了RAW格式.“RAW”的英文原意是“未加工的、原始的”.数码摄影里的RAW格式是直接由相机感光元件获取的原始数据,该数据没有经过相机内影像生成器的处理.一般来说RAW格式文件需要导入到计算机内,用专门软件来处理.

数码摄影的概念与传统的胶片摄影不同.数码相机将感光元件接收的光信号转换为了数字信号,这些未经处理的数字信号数据就存储在RAW格式的数据包里.所以,从严格意义上讲,RAW格式文件不是真正的图像文件,而是图像原始数据包,它似乎是将拍照那一刻的所有感光信息都记录了下来,并打了个数据包存储在存储器中.RAW格式文件没有统一的标准,且不含文件头信息,它其实是一类文件的总称.具体到不同的相机,RAW格式文件有不同的扩展名,比如对于尼康相机扩展名是.nef等,对于佳能相机扩展名是.cr2等.文献[1]介绍了各种品牌的相机对应的RAW格式文件扩展名.

RAW格式图像文件通常被称为“电子底片”.传统摄影是一对一输出,即一张底片输出一张照片,有了RAW格式以后,摄影师可以以多种方式处理RAW格式文件,然后分别输出,即一对多输出,一个“底片”对应多个照片输出.

RAW格式的文件保留了图像最原始、最丰富的信息,所以它的文件量很大,不利于存储和传输,但随着存储器容量的不断增大,价格不断下跌,带宽不断增加,网络传输速度及计算机处理速度不断提高等,RAW格式近年来被越来越多的专业和非专业摄影人士所接受.

1.2.dng

上文中指出了RAW格式没有统一的标准,且不包含文件头信息.这就使得每个相机厂家出产的相机所输出的RAW格式文件均不相同,没有统一的标准,这给后期处理带来了一些问题.因为各个厂家的RAW格式文件不兼容,所以想用一款软件统一处理这些不同厂家相机输出的RAW格式文件,就需要有针对性地采用不同的处理方法.Adobe公司于2005年提出了一个RAW的标准格式,该格式文件以.dng为扩展名.Adobe提出.dng文件的初衷是:不论哪个厂家相机输出的RAW格式文件都可以按统一的标准形式输出为.dng文件,这样更有利于RAW格式文件的保存和后期处理.但.dng文件推广得不好,目前只有三星、宾得、莱卡等为数不多的厂家支持该文件.虽然如此dng文件的提出还是提供了一种标准且开放的RAW格式,在必要的情况下,可以用DNGConverter软件将不同的RAW格式文件转换为开放的标准.dng文件.

1.3.nef与.xmp

.nef文件是尼康数码相机输出的RAW格式文件,在输出时,尼康相机将原始RAW数据进行无损压缩,导出为.nef文件.

.xmp在Adobe产品中被称为“sidecarfile”,即“附属文件”.它记录的是对原图像文件元数据的调整信息.例如我们用ACR对尼康输出的.nef进行了调整后,会发现存储器中原始.nef文件旁会产生一个与其文件主名相同的.xmp文件,这个文件就是原始.nef文件的附属文件,它一般都很小,只有10K左右,其记录的是在ACR中对原始.nef文件的调整.采用这种附属文件的方式进行RAW格式文件的编辑是为了实现“无损编辑”,即对原始的RAW格式文件不做任何破坏性编辑,保留的RAW格式文件数据的原始性.2其他图像格式

2.1JPEG格式

JPEG格式是由联合国图像专家组制定的图像编码格式,它能实现图像的高比率压缩,压缩比由用户自己控制.由于JPEG格式是一种典型的有损压缩,用户在选择高压缩比的同时会损失更多的图像画质.JPEG格式文件的扩展名为.jpg或.jpeg.

虽然JPEG格式是有损压缩,可是它采用的压缩算法基本可以保证图像的失真程度在我们可以接受的范围内.对于一些图像,采用JPEG格式压缩产生的失真甚至可以达到肉眼识别不出的程度.JPEG格式在很大程度上解决了用户在存储图像、网络传输图像等各方面对图像大小限制的问题,所以该图像格式非常实用,被广大用户所接受.但是对于图像质量要求非常高的情况,JPEG格式压缩的较低品质无法很好地呈现图像的最高精细节.

可以通过图像处理软件将RAW格式转换为不同品质的JPEG格式图像,或者直接通过相机输出JPEG格式.后者,相机会通过本身的处理器将感光元件得到的原始数据按JPEG格式进行压缩和编码,然后直接输出.

关于JPEG格式还有一个重要的问题值得用户注意,即在每一次保存JPEG格式图像时均有画质的损失,所以在使用该格式时切忌反复保存文件.

2.2TIFF格式

TIFF格式最初是由Aldus公司与微软公司为PostScrip打印开发,是一种主要用来存储包括照片和艺术图在内的图像文件格式,文件扩展名为.tif或.tiff[2].

这种图像的文件格式非常大,它可以实现图像原始数据的无损压缩,是一种非破坏性的存储格式,同时该格式还可以保留图像在后期处理中的图层、通道、路径等信息.一些数码相机支持TIFF格式的输出,在输出时,相机处理器会根据TIFF格式的图像编码规则将原始图像数据转换为TIFF格式,这种转换可以实现原始数据的无损失转换.当然也可以在后期通过计算机图像处理软件将RAW格式文件转换为TIFF格式.

TIFF格式的优势还在于,其在反复保存时也不会产生图像的失真,这是JPEG格式所无实现的.

3RAW与其他图像格式的区别、联系及其转换

RAW与JPEG和TIFF格式之间既有区别又有联系,见表1.

表1

[图像格式\&可由相机输出\&相机输出时无损失\&有文件头\&可以反复保存不失真\&文件量大\&RAW\&Y\&Y\&N\&Y\&Y\&JPEG\&Y\&N\&Y\&N\&N\&TIFF\&Y\&Y\&Y\&Y\&Y\&]


通过表1我们可以分析得出:RAW格式不是真正意义上的图像文件格式,它没有文件头信息.其他两种JPEG和TIFF格式有完整的图像文件头.

RAW、JPEG、TIFF格式均可以由相机输出,有的相机厂家在输出RAW格式时,对其进行了压缩,比如尼康的.nef格式.

TIFF和RAW格式一样,导出时均可实现原始相机数据的无损失,JPEG格式肯定是有损的.无损的RAW和TIFF格式文件量都相对较大,其中TIFF格式在后期处理时文件量的增大非常惊人,因为其保存了后期处理产生的图层、通道、路径等信息.相比之下由于JPEG格式的高压缩比,该格式的文件量很小.

在计算机图像处理软件中,JPEG格式的文件每保存一次都会产生画质的损失,RAW和TIFF格式反复保存都可以实现不失真,但是RAW与TIFF的保存原理不同.RAW格式以尼康的.nef为例,在使用ACR反复保存时,丝毫不改变原始输出的.nef文件,而是针对原文件生成了文件主名相同的.xmp附属文件.在每次保存时,会自动将对原始文件的修改保存到.xmp文件中,即每次保存时只修改.xmp文件.而TIFF文件的反复保存原理不同,不会有附属文件生成,但在保存时会保留下编辑过程中的图层、通道、路径等信息,这在很多程度上增大了TIFF格式的文件量.

一般在使用Photoshop(以下简称PS)处理RAW格式时,通常的流程是这样的:用PS的ACR打开原始RAW格式文件,ACR是PS中专门用来处理RAW格式的插件,其提供了调整RAW格式的各种工具,原则上能在ACR中调整的最好在ACR中调整完成,然后可以从ACR再跳转到PS中继续对文件进行处理,最终可以选择将文件存储为其他的图像格式,比如JPEG或TIFF格式等.即使存储为其他格式,原始的RAW格式文件仍然会保留,而且还会生成相应的.xmp文件.如果在ACR中调整后不想在PS中再调整了,则直接在ACR界面中选择“存储图像”,即可将图像存储为其他的图像格式,接下来,如果还想保留ACR中对RAW格式图像的修改,那么选择“完成”,则会生成文件主名相同的.xmp文件,选择“取消”则表示不保留修改.用ACR和PS处理RAW格式文件的流程如图1所示.

[启动PS][选择“完成”,结束RAW格式图像调整.在原图像旁生成文件主名相同][N][是否要需要存储为

其它图像格式?][选择“存储图像”,将原图像

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存储为其它图像格式,如JPEG、TIFF等.][是否保留对原始

RAW格式的修改][选择“取消”关闭文件,不生成文件主名相同的.xmp文件.][选择“打开图像”继续在PS环境下处理图像(在原图像旁同样会生成文件主名相同的.xmp文件,记录在ACR中对文件的调整),最终选择“存储为”将图像储存为其它格式.][N][用ACR打开RAW格式文件][在ACR中处理RAW格式文件][是否要在PS中

进一步处理][Y][Y][N][Y]

图1

RAW格式由相机输出后,可以利用专门的图像处理软件转换为JPEG或TIFF格式,但JPEG或TIFF格式无法逆向转回RAW格式.TIFF格式可以转换为JPEG格式,反之亦不能.4实际情况下图像格式的选择

以上对图像格式进行了透彻的对比分析,得出了它们的联系与区别.那么在实际情况中应该如何选择图像格式呢?我们先从相机的输出开始谈起.从以上分析可知,RAW和TIFF格式的文件量都很大,这对存储器有很高的要求,如果存储器容量有限,可以考虑JPEG格式输出.但JPEG格式输出的缺点是,后期处理将会遇到瓶颈,因为JPEG是有损压缩,无法得到全部的图像原始数据,后期进行处理时无法将图像还原为最佳的画质,甚至后期处理会带来更大程度的失真.所以如果想得到高画质的后期处理效果建议使用RAW或TIFF格式输出(这里的TIFF格式更适合打印输出).

在实际应用中,比如体育摄影记者拍摄的照片,一般量很大,而且像这种纪实性的照片一般不需要(也没有时间)进行后期处理,所以就可以选择JPEG格式输出.再比如艺术摄影,后期处理显得尤为重要,应该选择RAW格式输出.

在大多数情况下,RAW格式的输出只是一个中间状态,最终图像的用途将决定RAW格式转换为哪种适合的其他格式.本文分析过JPEG的缺点之一是每保存一次都会有失真,而TIFF格式则不会产生失真.所以,无论最终图像的用途是什么,如果在还没有得到满意的后期处理效果之前,应该将图像RAW格式先存储为TIFF格式,因为这种存储是无损的,可以多次反复保存,同时还可以保存图层、通道、路径等信息,对于在PS中处理的文件来说非常方便,这是其他格式都无法比拟的.当得到最终满意的后期处理效果后,可以将RAW格式(或中间处理暂存的TIFF格式)转换为适当品质的JPEG格式作为最终输出.

5结束语

综上所述,RAW格式是相机内最原始的、未经处理的数据,方便后期处理,在得到满意的处理结果后,可根据实际用途将其转换为适当品质的JPEG格式;在处理过程中如果想保留中间结果,可以暂存为TIFF格式;JPEG格式可以实现有损失的高比率的压缩,如果图像根本不需要后期处理,可以选择JPEG格式进行输出.通过本文的讨论,希望用户可以更好地选择数码相机照片的输出格式,对图像的处理和管理也将更加得心应手.

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