Legyetek RAW diggerek!

Tényleg olyan sok adat van a RAW-ban? A *.NEF tömörítése.

Egy alapos Utazások olvasónak, amilyenből talán egy sincs (még Grimpix se), igazán feltűnhet, hogy az évek múlásával egyre több dologról derül ki, hogy az nem is pont úgy van, mint arról régebb írtunk. Ez azért van, mert minél egyszerűbbek vagyunk, annál egyszerűbbnek látjuk a világot. Vagy a google vázolta eddig a durvább tónusokat és ahogy haladunk az úton, csak adagolva keni fel az apróbb nüanszokat az összképre. 

Apropó tónusok. Mit tippelsz? Ha van egy kamerád, 12, vagy 14 bites AD konverterrel, akkor mennyi tónust is találsz a RAW-ban? Hmmm? Mi simán rávágtuk volna Grimpixszel, hogy hát az 4.096 illetve 16.384 tónus. És mivel lineáris, a legvilágosabb EV a tónusok felét használja, és így tovább lefelé. Ezt minden fotós tudja. Elméletben. Mert attól, hogy az AD konverzió 12, vagy 14 biten zajlik, még nem biztos, hogy a tárolás is. Merthogy tömörítenek. Persze erről olvastunk és arról is tudunk, hogy olykor hisztike is van a veszteség miatt. Nem minden gyártónál hasonló a módszer. A Nikon ezt írja a NEF-ről. 

Lossless Compressed 20 - 40%  

Compressed 35 - 55%  

Uncompressed No reduction in file size

A D5000-ben sajnos nem kiválasztható a veszteségmentesség. De konkrétan mi lesz a veszteség? Itt az áll, hogy a D5000-nél például a 12 bites 4096 tónust 769 tónusból megoldja. 

RawDigger lineáris hisztogram egy D5000-es  stúdiófelvételén. 
Jól látszik, hogy nem volt jobbra exponálva, a felső tartomány teljesen kihasználatlan.
Trehány munka, de nem mi készítettük.

A 114-es sötét értéktől (-2EV tartománytól) felfele kezdi gyomlálgatni ki a köztes tónusokat, eleinte csak minden másodikat, de a végén már csak minden ötödik értéket tartja meg. Azért ritkítja jobban a világosabb tónusokat, mert talán látásunk sajátossága okán a sötétebb tónusokban hamarább észrevennénk a trükköt? Ezt régebb úgy fogalmaztuk meg, hogy egy, illetve két gyertya fényerejében simán észleljük a különbséget, de egy, vagy két atomvillanást már nem tudnánk megkülönböztetni. Ezt egyszer, ha lesz atombombánk, majd tesztelni is szeretnénk. Meg hát ez még lineáris állapot, a legfelső egyetlen fényérték (+3EV) akkora helyen van tárolva, mint az összes alatta levő (2048 lépés), tehát ebből lehet a legjobban pancsolni, az alatta levő fényérték meg akkora, mint az összes alatta levő (1024), tehát ebből már kevésbé érdemes eldobni, és így lefele végig, 114 alatt már minden egyes tónust eltárol (már ez is kevés). Grafikonra téve elég lehangoló:

Tehát -3EV alatt a 12 bites konverterből kijövő adat 100% kerül tárolásra, aztán ez a +3EV tartományig fokozatosan leesik 10,69%-ra. -8EV-től felfele minden tartomány duplája az azelőttinek, de -3EV-tól fokozatosan esik ez az érték, 1,9-szerese, 1,5-szöröse és végül csak 1,41-szerese az azelőttinek. Pedig mi mindig úgy fújtuk az elméletet, hogy felefelé végig duplázódik a tónusok száma. Hát nem. 

Mindezt miért? Gyorsabb írás, nagyobb framerate, ilyenek miatt. Egy D5000 kb. 4288*2848 pixeles lapkája 12,2 millió pixelnyi 12 bites adatot termel, durván 18 Mb. Ennyi lenne egy tömörítetlen kép, persze ehhez még csomó apróság hozzáadódik, jpg előkép, meta, stb. Ezzel szemben egy NEF nekünk 8-10 Mb között szokott lenni. Persze még egy veszteségmentes tömörítést is kap a kép, ami még jobban árnyalja a dolgokat.

Érdekes korreláció, hogy a világosabb képek kicsit nagyobbak, mint a sötétek, Tehát ha egy szürke lapot végigexponálunk pl. -3 és +3 EV korrekcióval, akkor egyre nagyobb fileméretet kapunk, mindaddig, amíg a felülexponált képeken nem kezd kicsúszni a 4096-ból, ami +4EV korrekciónál már bekövetkezik a mi gépünkön, innen ahogy haladunk tovább megint egyre kisebb fileméretet kapunk. Lehet, hogy a sötétebb tónusokat eleve kevesebb bittel írja le?

Ugyanez a 14 bites D5600-nál 16.384 tónust (itt +2 EV van a D5000 12 bites konverteréhez képest, tehát nem +3EV-nél csordul, hanem +5EV-nél) 4.097 helyre mappel, ami azt is jelenti, hogy bár a D5000-hez képest elvileg 4-szer annyi tónusa van (16384/4096=4), de a veszteség nem annyira nagy, 5.3-szor annyi tónust ment el (4097/762=5.3).

Ráadásul az 1552-es értéktől kezdi gyomlálni a tónusokat, ami csodálatos, mert a D5000-hez képest 2EV-vel fennebbről kezdődik a veszteség. 

Egy RawDigger segítségével könnyen ellenőrizheted a Nikonodat, ha az Encoding táblázata megtalálható itt. A RawDigger képes nyers adatokat megjeleníteni. Kinagyítasz egy kellően világos homogén képrészletet (mert itt a legnagyobb az ugrás az értékek között), és pixelenként végigpásztázva nem fogsz tudni olyan tónusértéket találni, ami nincs benne az adott géptípus encoding táblázatában. 

Összefoglalva, D5000-es 12 bites konverter bár 12 biten értelmezi a pixelek elektromos töltéseit, ezt a NEF tárolásakor 769 tónusra szűkíti. Szóval, mikor legközelebb azt mondják, azért kell RAW-ba fotózni, mert ott eszméletlen mennyiségű adat van, hát nem. Csak alig háromszor annyi, mint a 8 bites JPEG-ben. Most kellene egy jól ráérő ember, aki kiszámolná nekünk, hogy ilyen körülmények között is megéri csurig jobbra exponálni a jobb tónusátmenetekért? Szerintünk még így is megéri, a nagyobb filememéret és hát a gyakorlat is azt mutatja. 

Update. Volt régesrégen egy Canon 450D gépünk is. Úgy tűnik, az teljesen másképpen tömörített, mert egyáltalán nem fésűs a felső régió.