Formát RAW je profesionálnym fotografom dobre známy, postupom času sa však dostal aj do bezzrkadloviek, akčných kamier a mobilov. Väčšina bežných používateľov však iba hmlisto tuší, na čo je to dobré a aký význam má používať ho.
V prvom rade si treba ujasniť, že nejde o štandardizovaný formát. Slovom RAW (z angl. surový) sa označuje súbor nespracovaných obrazových dát, ako ich zaznamená senzor fotoaparátu.
Spracovanie obrazu
Základom je poznanie princípu spracovania obrazových dát v digitálnom fotoaparáte. Prvým elektronickým členom, ktorý vstupuje do tvorby obrazu, je obrazový senzor uložený za objektívom. Ten tvoria fotocitlivé prvky (pixely) zaznamenávajúce intenzitu dopadajúceho svetla, ktoré premieňajú na elektrický náboj. V súčasnosti je najpoužívanejšia technológia CMOS, pri ktorej je prvkom citlivým na svetlo fotodióda. Tá podľa intenzity dopadajúceho svetla mení svoju vodivosť. Zmeny výstupného napätia potom odčíta elektronika.
Fotodióda však rozlišuje iba úrovne jasu, takže na výstupe senzora dostaneme čiernobiely obraz. Aby sme dostali farebnú informáciu, pred každým pixelom je umiestnený miniatúrny farebný filter. Obrazové body sú rozdelené do štvoríc, v ktorých sa nachádzajú (zvyčajne) dva body zelenej a po jednom červenej a modrej farby (RGBG). Zelená farba prevažuje, pretože ľudské oko je na ňu najcitlivejšie. Usporiadanie bodov na senzore sa môže podľa výrobcov meniť, ale princíp zostáva rovnaký.
Prevod signálu
Dáta odčítané zo senzora sa ešte v analógovej forme zosilnia. Úroveň zosilnenia vyjadruje hodnota citlivosti ISO. Potom prechádzajú cez analógovo-digitálny prevodník (A/D prevodník), ktorý zabezpečí prevod do digitálnej podoby. Pri viacerých moderných senzoroch je tento prevodník priamo na senzore, aby sa skrátila cesta signálu a nevznikal parazitný šum.
Od kvality senzora a A/D prevodníka závisí aj farebná hĺbka, teda počet odtieňov pre každú zo základných farieb (RGB), ktoré možno rozlíšiť. Väčšina fotoaparátov používa 12-, 14- alebo 16-bitové prevodníky. Zatiaľ čo pri 8-bitovej farebnej hĺbke (ktorú používa napríklad formát JPEG) možno rozlíšiť 256 odtieňov na kanál, čo znamená spolu 16,7 milióna odtieňov farieb, 16-bitová hĺbka, kde môže každý kanál obsahovať až 65 536 rôznych hodnôt, umožňuje rozlíšiť až 281 miliárd (!) odtieňov. Výstupom z prevodníka sú RAW dáta pripravené na uloženie na pamäťovú kartu.
Hotová snímka vs. surové dáta
Ak máme nastavený aj formát JPEG, dáta postupujú do obrazového procesora. Tu sa pomocou tzv. Bayerovej interpolácie vypočítajú hodnoty kanálov RGB pre každý pixel, teda kompletný farebný obraz. Procesor ďalej vykoná vyváženie bielej a nastavenie parametrov obrazu – potlačenie šumu, úpravu ostrosti, kontrastu, sýtosti farieb, korekciu chromatickej chyby, korekciu použitého objektívu a ďalšie parametre. Ďalej nasledujú kompresia a uloženie obrazu vo formáte JPEG.
Formát RAW teda obsahuje dáta, ktoré ešte neprešli Bayerovou interpoláciou. Ide o hodnoty jasu pre jednotlivé body, spôsob, ako sa má Bayerova interpolácia vykonať, a ďalšie pomocné dáta. Na porovnanie: rovnaký obrázok s rozlíšením 20 Mpx (5 776 × 3 248) zaberie orientačne vo formáte RAW asi 93 MB a v JPEG 10 MB. Ak teda chceme využívať RAW, treba počítať aj s väčšími nárokmi na priestor a aj na rýchlosť karty.
Pri spracovaní RAW na počítači v podstate nahradzujeme prácu obrazového procesora od Bayerovej interpolácie až po kompresiu do JPEG. Vynára sa teda otázka, prečo to vlastne robiť.
Možnosti úprav
Moderné obrazové procesory vo fotoaparátoch a kamerách v súčasnosti disponujú naozaj impozantným výkonom, najmä keď si uvedomíme, aké objemy dát musia spracovávať v reálnom čase. Špičkové modely pritom umožňujú napríklad sériové snímanie 30 aj viac snímok za sekundu v plnom rozlíšení pri súčasnom ukladaní v RAW aj JPEG. Aby takáto funkcia bola možná, musí sa proces spracovania čo najviac zefektívniť a zjednodušiť, čo sa, samozrejme, dá iba za cenu určitých kompromisov. Výsledná kvalita tak veľmi závisí od miery kompromisov, do akých výrobca šiel. Pochopiteľne, snahou je vždy odladiť softvér tak, aby výsledné fotografie zodpovedali čo najviac požiadavkám používateľov, takže pri bežných fotografiách z dovolenky väčšinou nie sú nevyhnutné žiadne razantnejšie úpravy.
Navyše záleží aj na tom, akú triedu fotoaparátu používame. Pri profesionálnych modeloch sa počíta s tým, že sa výsledná snímka bude vždy spracúvať z RAW a JPEG je tu v podstate iba na náhľad alebo na rýchly výstup na sociálne siete. Vzhľadom na to, že profesionálne modely disponujú veľkými a veľmi kvalitnými snímačmi s veľkou farebnou hĺbkou a dynamickým rozsahom, pri spracovaní možno dosiahnuť impozantné výsledky. Keďže RAW obsahuje všetky informácie, nie je problém v celom rozsahu vyvážiť bielu, potlačiť šum, korigovať optické chyby objektívu a robiť takmer nekonečné úpravy farieb, jasu a kontrastu. Všetko toto však iba za predpokladu, že je vstup kvalitný.
Výpočtová fotografia
V tomto momente sa dostáva k slovu problematika akčných kamier a najmä smartfónov. Smartfóny pre svoje malé telo v podstate neumožňujú inštaláciu kvalitného veľkého senzora a kvalitnej optiky. Je síce pravda, že v súčasnosti nájdeme na trhu smartfóny s 1-palcovým senzorom, to je však maximum, navyše ide o ojedinelé modely. Väčšina mobilných fotoaparátov využíva oveľa menšie senzory, ktoré kvalitou príliš nevyniknú, nehovoriac o slabej optike. No keďže zákazníci chcú tieto fotoaparáty využívať, s postupným zväčšovaním a skvalitňovaním displejov, na ktorých už chybičky vidno, museli výrobcovia prísť s riešením.
Tým je zaradenie neurónových sietí a umelej inteligencie do procesu spracovania obrazu. Vďaka výkonným procesorom a umelej inteligencii tak moderné smartfóny dokážu aj z malých snímačov vytiahnuť slušne vyzerajúce fotografie. Pri ich spracovávaní sa počíta s tým, že zväčša sa budú využívať na sociálnych sieťach a prezerať na malých displejoch mobilných zariadení. Ide teda o tzv. výpočtovú fotografiu, pri ktorej je podstatnejšie zvýraznenie farieb, úprava kontrastu a ostrosti obrazu a potlačenie šumu aj na úkor straty detailov. Takéto snímky vyzerajú výborne na malých displejoch smartfónov, ale pokiaľ si ich pozeráte na veľkom 32″ a väčšom 4K monitore, rýchlo si všimnete rôzne nedokonalosti. Na daný účel sú však fotografie dobre použiteľné.
Žiaľ, pri mobiloch si veľmi nepomôžeme ani s formátom RAW. Ten iba odhalí skutočné kvality snímača a dosiahnutie naozaj uspokojivého výsledku je pomerne náročné. Samozrejme, v niektorých prípadoch to význam má a dokážeme sa dopracovať k lepšiemu výsledku ako k tomu, ktorý nám ponúkne automatika smartfónu.
Pre každý prípad
Na záver možno konštatovať, že používanie formátu RAW je okrem profesionálov veľmi užitočné aj pre kreatívnych používateľov, ktorým záleží na kvalite a chcú zo svojho fotoaparátu dostať maximum. V súčasnosti už cena pamäťových kariet s veľkou kapacitou nie je limitom, takže minimálne pri všetkých fotoaparátoch odporúčame vždy fotiť aj vo formáte RAW. Aj keď budeme primárne využívať JPEG, formát RAW nám v prípade potreby umožní napraviť chyby pri fotení, napríklad zlé vyváženie bielej, prepaly, podexponovanie a veľa ďalších.
Každý fotoaparát s režimom RAW umožňuje súbežné ukladanie aj v JPEG, takže až pri spracovaní sa môžeme rozhodnúť, či stojí za to hrať sa so zložitejšími úpravami, alebo použijeme priamo JPEG. V mobile si musíme ukladanie do RAW zapnúť apri väčšine modelov funguje iba vtedy, keď fotíme v režime Pro.
René Hubinský, Nextech, úprava R
