Формат цифровой фотографии (RAW)

Сжатие изображений без потерь (алгоритм JPEG-LS)

Алгоритм пытается предсказать цвет пикселя по цветам его соседей, используя один из четырёх способов:

_● C_[x,y]=C_[x-1,y] // сосед слева

_● C_[x,y]=C_[x,y-1] // сосед сверху

_● C_[x,y]=C_[x-1,y-1] // сосед слева-сверху

_● C_[x,y]=0.5 * (C_[x-1,y]+C_[x,y-1]) // среднее между соседями слева и сверху

Вместо цвета пикселя храним номер метода предсказания (выбираем наиболее точный) и величину ошибки. Если на изображении мало деталей, то ошибки также будут малы. После этого можно:

● округлить погрешности — получим сжатие с потерями

● сжать полученную последовательности as is — тогда потерь не будет

Светочувствительная матрица состоит из датчиков, которые определяют, сколько света попало в точку. Основные термины:

● диафрагма — ширина открытия датчика

● выдержка — время открытия датчика

● экспозиционная пара — совокупность диафрагмы и выдержки

● недоэкспозиция — недостаток света

● переэкспозиция — избыток света

Датчики как таковые определяют только яркость. Для определения цвета перед ними ставятся фильтры: один пропускает только зелёный свет, другой — красный и т.д.

Расположение датчиков (матрица Байера):

Человек лучше воспринимает зелёный, поэтому таких датчиков больше. Формат RAW хранит показания датчиков.

Цвет белых тел зависит от того, какой источник их освещает. Для правильной передачи цветов необходимо задавать цвет источника освещения, а то будут синие лица. и красные носы

Баланс белого зависит от источника освещения, задается через цветовую температуру — это температура абсолютно чёрного тела, которое излучает такое освещение. Если нагреть абсолютно чёрное тело, то оно будет светиться, а если нет - то поглощать все лучи. От температуры зависит, какого цвета будет излучение. Примечательно, что одним из наиболее близких к абсолютно чёрному телу объектов является Солнце.

Преобразование RAW в растровый формат:

1 Дебайеризация. Показания датчиков каждого цвета суммируются Две схемы:

a Используются четыре верхних левых датчика, в результате — пиксель между ними.

b Используются все 16 датчиков, в результате — девять пикселей, расположенных между ними.

На этом шаге учитывается экспокоррекция и баланс белого.

2 Учёт логарифмичности ощущения интенсивности света (например, если интенсивность возрастает вчетверо, то человек ощущает это как удвоение — неверно!): различие тёмных тонов ощущается лучше, чем светлых. Т.к. в RGB эта логарифмичность не заложена, 128≈200. 128 — средний цвет на выдачу монитора, 200 — средний цвет при фотографировании

3 Повышение цветонасыщенности и резкости (RGB→HSB и S+=10%)

4 Сохранение в *.jpg

Достоинства RAW:

● Большой цветовой охват и большой динамический диапазон (разница между самой темной и самой светлой точками; в RGB только 256)

● Большая точность передачи цветов

● Возможность корректировки баланса белого

● Высокая резкость изображения

● Возможность обработки в RAW-конвертере

● Возможность многократной обработки

Недостатки RAW:

● Отсутствие единого стандарта (форматы RAW разных производителей несовместимы)

● Не является итоговым изображением, требует переработки

● Требует много памяти