martes, 21 de octubre de 2008

RAW, JPEG y TIFF

por Bob Atkins

Parece que hay una gran confusión entre algunos de los nuevos propietarios de cámaras digitales sobre exactamente cuál es la diferencia entre RAW, JPEG y archivos TIFF. Este artículo pretende ser una guía muy básica de estos tipos de archivo y la forma en que se relacionan en una típica cámara digital.
En primer lugar algunos conceptos básicos

El sensor digital en la mayoría de las cámaras digitales es lo que se conoce como un sensor BAYER PLAN. Esto se refiere a la disposición de las zonas sensibles rojas, verde y azul. Un típico sensor es parecido a éste:



Cada pixel en el sensor responde a cualquiera de rojo, verde o luz azul y hay 2 píxeles verdes sensibles para cada una de los pixeles rojos y azules. Hay más píxeles verdes porque el ojo es más sensible al verde, por lo que el canal verde es el más importante. El sensor mide la intensidad de la luz que cae sobre él. El pixel verde mide la luz verde, el rojo la luz roja y el azul la azul. La lee de manera que el sensor da forma al color: la intensidad de cada pixel, que el color puede ser rojo, verde o azul y la intensidad va desde 0 a 4095 (para un sensor de 12 bits)

Una imagen digital convencional tiene píxeles que pueden ser rojo, verde, azul y de cualquiera de millones de otros colores, de modo tal de generar una imagen de la salida de datos por el sensor, una cantidad importante de procesamiento de señales es obligatorio. Este tratamiento se llama interpolación Bayer porque debe interpolar (es decir, calcular) lo que el color de cada píxel debe ser. El color y la intensidad de cada píxel se calcula sobre la base de la fortaleza relativa de los colores rojo, verde y azul, los datos del canal de todos los píxeles vecinos. Cada píxel de la imagen convertida ahora tiene tres parámetros: rojo: intensidad, azul: la intensidad y el verde: la intensidad. Al final, la imagen se ve calcula algo como esto:



Datos RAW

RAW (en la marca Nikon es NEF) es la salida de cada uno de los originales de color rojo, verde y azul sensibles a los píxeles del sensor de la imagen, después de ser leído fuera de la matriz por la matriz y la transmisión electrónica a través de un convertidor analógico digital. La lectura electrónica de recoger y amplificar los datos de sensor y es en este punto que "ISO" (sensor de velocidad relativa) se establece. Si la lectura se realiza con poca amplificación, que corresponde a un bajo ISO (por ejemplo, ISO 100), mientras que si los datos se lee con una gran cantidad de amplificación, que corresponde a un ajuste ISO alto (por ejemplo ISO 3200). Por lo que sé, RAW no es una sigla, que no está para nada, sólo significa bruto, sin transformar, los datos.

Ahora una de dos cosas se pueden hacer con los datos RAW. Puede ser almacenado en la tarjeta de memoria, o puede ser procesado para producir una imagen JPEG. El diagrama de abajo muestra los procesos que intervienen:



Si los datos se almacenan como un archivo JPEG, que pasa a través de la interpolación Bayer, es modificada por la cámara en parámetros como el balance de blancos, saturación, nitidez, contraste, etc, está sujeta a la compresión JPEG y luego almacenados. La ventaja de ahorro de los datos JPEG es que el tamaño del archivo es menor y el archivo puede ser leído directamente por muchos programas o incluso enviarse directamente a una impresora. La desventaja es que hay una pérdida de la calidad, la cantidad de la pérdida esta en función de la cantidad de compresión que se utiliza. Cuanto más compresión, menor será el archivo, pero menor es la calidad de imagen. Ligeramente comprimido los archivos JPEG puede ahorrar una cantidad significativa de espacio y perder muy poca calidad. Para obtener más información sobre compresión JPEG ver http://www.photo.net/learn/jpeg/index.html
RAW a JPEG o TIFF de conversión

Si guardamos los datos en RAW, usted puede entonces convertir a un archivo JPEG o TIFF y ver en un momento posterior en un ordenador. El proceso se muestra en el diagrama que figura a continuación:



Verá este es bastante similar a la del primer diagrama, excepto ahora que está haciendo todos los tratamientos en un PC y no en la cámara. Dado que está en una PC ahora puede elegir cualquiera que sea el balance de blancos, contraste, saturación, nitidez etc que desee. Por lo tanto, aquí la primera ventaja de ahorro de los datos RAW. Puede cambiar muchos de los parámetros de disparo después de la exposición. Usted no puede cambiar la exposición (obviamente) y no se puede cambiar el ISO, pero puede realizar muchos cambios en otros parámetros.

Una segunda ventaja de disparar un archivo RAW es que se puede también realizar la conversión a un 8-bit o 16-bits archivo TIFF. Los archivos TIFF son más grandes que los archivos JPEG, pero conservan la plena calidad de la imagen. Ellos pueden ser comprimido o sin comprimir, pero el sistema es la compresión sin pérdidas, lo que significa que aunque el fichero es un poco menor, no se pierde información. Este es un concepto difícil para algunas personas, pero aquí hay un ejemplo simple de compresión sin pérdidas. Tome esta cadena de dígitos:

14745296533333659762888888356789

¿Hay una manera de almacenar esta que no pierda ningún dígitos, pero ocupa menos espacio? La respuesta es sí. Una forma sería la siguiente

1474529653 [5] 6597628 [6] 356789

Aquí la cadena 33333 ha sido sustituida por 3 [5] - el sentido de una cadena de 5 3, y la cadena 888888 ha sido sustituido por 8 [6] - el sentido de una cadena de 6 de 8s. Usted ha almacenado los mismos datos exactos, pero la version "comprimida" ocupa menos espacio. Esto es similar (pero no idéntico) a la forma en que TIFF realiza la compresion sin pérdida.

He dicho anteriormente que los datos podrían ser almacenados como un 8 o de 16-bit TIFF archivo. RAW de la mayoría de los datos de gama alta cámara digital contiene 12 bits de datos, lo que significa que puede haber 4.096 diferentes niveles de intensidad para cada píxel. En una de 8 bits de archivo (como un archivo JPEG), cada píxel puede tener uno de 256 diferentes niveles de intensidad. En realidad 256 niveles es suficiente, y todos la impresión se realiza en el nivel de 8 bits, por lo que podría preguntar qué es el punto de tener 12 bits de datos. La respuesta es que le permite realizar una gama más amplia de la manipulación de la imagen sin degradar la calidad. Puede ajustar las curvas de niveles y en mayor medida y, a continuación, volver a convertir los datos de 8 bits para su impresión. Si desea acceder a todos los 12 bits del archivo RAW original, usted puede convertir a una de 16-bit TIFF archivo. ¿Por qué no uno de 12 bits archivo TIFF? Porque no hay tal cosa! En realidad lo que haces es poner los 12 bits de datos en un contenedor de 16 bits. Es un poco como poner un cuarto de galón de líquido en una jarra de galón, llegar a mantener todos los líquidos, pero usted tiene algo de espacio libre. Poner la 12 bits de datos en un archivo de 8 bits es como que verter cuarto de líquido en un recipiente pinta. Que no todos encajan por lo que tiene que arrojar algo de distancia.
Cuando para disparar en RAW, cuando para disparar JPEG?

La principal razón para disparar JPEG es que te tomas más en una tarjeta de memoria y es más rápido, tanto en la cámara y después. Si disparas en RAW archivos que luego han de convertir a TIFF o JPEG en un ordenador antes de poder ver o imprimir ellos. Si usted tiene cientos de imágenes, esto puede tomar algún tiempo. Si usted sabe que tiene la correcta exposición y el balance de blancos, así como la mejor cámara establece una serie de parámetros y, a continuación, un JPEG de alta calidad le dará una impresión tan bueno como uno de convertir un archivo RAW, por lo que puede disparar así como JPEG.

Usted disparar en RAW cuando se espera a tener que hacer algún procesamiento posterior a la exposición. Si no está seguro acerca de la exposición o el balance de blancos, o si desea mantener el máximo admisible de procesamiento posterior a la exposición y, a continuación, usted querrá disparar archivos RAW, al convertir de 16-bit TIFF, hacer todo su tratamiento, a continuación, convertir a 8-bits para la impresión de archivos. Usted pierde nada por disparar en RAW, salvo por el tiempo y el número de imágenes que caben en una tarjeta de memoria.

Tenga en cuenta que algunas cámaras pueden almacenar una imagen JPEG junto con el archivo RAW. Este es el mejor de ambos mundos, tiene una imagen JPEG que puede extraer rápidamente desde el archivo, pero también tienes los datos en bruto que se puede convertir más tarde y si el proceso THERES un problema con el JPEG. La desventaja es, por supuesto, que esto aún tiene espacio de almacenamiento más. Muchas cámaras también un pequeño almacén "en miniatura" junto con el archivo RAW que se puede leer rápidamente y se muestra sin tener que hacer una plena conversión RAW sólo para ver lo que está en el archivo.

2 comentarios:

El Bollo e' Hilo dijo...

Interesantísimo articulo, aclara muchas dudas sobre los diferentes tipos de archivos que se pueden manejar con las cámaras digitales.

Unknown dijo...

Amigo, muy clara tu explicación. Las gráficas difumaron para siempre mis dudas. Ahora una pregunta, mi cámara tira en Tiff y Jpg. He comprendido bien lo que sucede en los jpg, pero, a falta de RAW, ¿aconsejas disparar en Tiff para un posterior ajuste fuerte de la imagen? Sé que tendría que comprarme una memoria más grande y eso no es problema.