RAW ファイル: 写真で使用される RAW 形式は何ですか?

記事、ビデオ、ディスカッションなどで、写真家が「RAW にこだわる」「RAW で撮影する」「写真の後処理には時間がかかる」などと説明しているのをおそらく聞いたことがあるでしょう。この用語の背後には、実際にはデジタル写真と同じくらい古い側面、つまり RAW ファイル形式があります。

このファイルでは、RAW ファイルとは正確には何なのか、JPG 写真と比較した RAW ファイルの多くの利点、および RAW ファイルの適切な使用方法について説明します。

JPG 形式の画像について話している場合、RAW ファイルを画像と呼ぶのは間違いです。厳密に言えば、RAW ファイルは画像ではなく、画像によってキャプチャされたすべての情報を組み合わせたファイルです。カメラ、時々次のように説明されるもの「生センサー」。したがって、すべてのデジタル カメラは、ハイブリッドカメラとフォトセンサーフルフレーム、エキスパートコンパクトカメラ、またはスマートフォン— RAW ファイルをキャプチャできます。実際、違いはこのファイルの将来によって異なります。

たとえばスマートフォンでは、RAW ファイルは ISP、つまり統合画像プロセッサに直接送信されます。SoCへの。このプロセッサは、写真のさまざまな側面を分析し、アルゴリズム処理を提供して、JPG 形式の画像を生成します。古典的なデジタル カメラにも同じことが当てはまります。画像は必ず RAW でキャプチャされてから JPG に変換されます。ただし、スマートフォンやカメラの一部のモデルでは、JPG に加えて RAW ファイルを保持して、後で処理できるようになります。

多くの場合、RAW ファイルはカメラロールに相当します。つまり、これはキャプチャされたままの生の情報です。現像または後処理に応じて、写真家は写真のさまざまな側面を引き出したり、測色や色温度を変更したり、影を減らしたり、コントラストを高めたりすることができます。

これはまさに、JPG 画像と比較した RAW ファイルの重要な点です。これらのファイルにはより多くの情報が含まれているため、それ自体がキャプチャされた JPG のソースであるため、後で説明するように、より簡単に処理できます。

ただし、この記事の冒頭から RAW ファイルについて説明してきましたが、JPG のように、.jpg または .jpeg 拡張子によって認識できるファイルの形式そのものではありません。実際、RAW ファイルについては、各カメラ メーカーが 1 つ以上のレシピを持っています。したがって、メーカーごとにいくつかの種類のファイルが見つかります。

ライカのケースは、DNG フォーマットを提供している唯一のカメラ メーカーではないという点で強調されるべきです。実際、さまざまなフォーマットの急増に直面して、特に Photoshop と Lightroom を発行している Adob​​e は、2004 年に問題を解決することを決定しました。こうして出版社は、業界全体で採用されることを目的とした新しいオープンな RAW フォーマットである .dng を発表しました。 。

これは、これまで見てきたようにライカの場合だけでなく、サムスンやペンタックス/リコーの場合にも当てはまります。 .dng でキャプチャされた写真も多くの場所で見つかります。スマートフォンメーカー、GoogleからXiaomi、Apple、またはOppo経由でHuaweiに。スマートフォンで RAW 撮影モードを選択した場合、記録されるファイルは .dng になる可能性が高くなります。

また、RAWファイルはビデオ用にも存在します、ただし、主にプロまたはセミプロ向けのカメラで提供されています。

JPG ではなく RAW 形式を使用するのはなぜですか?

上記で説明しましたが、RAW ファイルまたは JPG ファイルは同じ種類のファイルではないため、これとは何の関係もありません。 JPG ファイルが画像である場合、RAW ファイルは実際にはデータベースです。これは、豊富な情報を含む特に包括的な Excel スプレッドシートと、その情報の一部のみを表すグラフを比較するようなものです。 2 つには多くの違いがあります。1 つ目は、JPG が圧縮および圧縮された RAW ファイル データのセットを表すことです。

したがって、具体的には、RAW は画像ではありません。さらに、それを開くソフトウェアによっては、外観が大きく異なる場合があります。画面に表示される画像は、問題のソフトウェアによる RAW ファイルの解釈にすぎないと言わなければなりません。定義上、RAW は視覚化できません...そしてそれが重要なのです。

RAWファイルはそのままでは使えないので。では共有できなくなりますインスタグラム、プライベートメッセージで送信するか、で公開してくださいフェイスブック、少なくとも画像形式ではありません。実際、これらのファイルは現像または後処理が必要です。

このタイプのレタッチは現在ではよく知られています。フィルターのおかげでスマートフォン ユーザー。これは写真に要素を追加したり、写真を改ざんしたりすることではなく、単に露出、彩度、ホワイトバランス、シャドウ、ハイライトなどのさまざまなパラメータを変更することです。具体的には、RAW ファイルにはピクセルごとに一定量のデータが記録されます。その後、このデータを自由に処理して、目に最も心地よい画像をデザインできます。

JPG と RAW の主な違いは、実際にはその最終用途にあります。 JPG は画像をそのまま保存して共有することを目的としているため、このファイルが提供する情報ははるかに少なく、8 ビット コーディング (これについては後で説明します) といわゆる圧縮のみが施されています。損失のある、データが失われます。 JPG 形式は、たとえば、近くの特定のピクセルをグループ化したり、特定のピクセルのクロミナンス情報を削減したりすることにより、ファイル サイズを削減するアルゴリズムを使用します。したがって、これは圧縮ファイルであり、表示することを目的としていますが、編集することは目的としていません。 RAW ファイルは現像できるように設計されています。それ以降、より多くの情報が 12、14、さらには 16 ビットで保存されるようになります。

JPG は情報量が少ないため、撮影後の処理が明らかに複雑になります。次の 2 つの例では、Sony A7 III と A7 III で 2 つの画像を RAW+JPG でキャプチャしました。Google ピクセル 6 プロ。次に、Adobe Lightroom で同じ処理を各ファイルの種類に適用しました。ただし、後処理された JPG ファイルと、一度現像された RAW ファイルでは、得られる結果は大きく異なります。

Sony A7 III からの JPG 画像出力:

Adobe Lightroom での同様の開発:

Pixel 6 Pro から出力された JPG 画像:

Adobe Lightroom での同様の開発:

暗い廊下の場合は特に顕著です。露出スライダーを毎回最大値まで押すことで、レタッチされた JPG 画像よりも RAW ファイルの方が暗い場所でより多くの情報を回復できたからです。確かに、生成されるデジタル ノイズは大きくなりますが、これは JPG と比較した RAW ファイルの利点を明らかに示しています。つまり、画像の現像やレタッチの際に操作の余地が大きくなります。

RAW ファイルに含まれる情報量により、写真をさらにレタッチできることがはっきりわかります。このタイプのファイルでは、写真の露出レタッチや測色だけでなく、ダイナミック レンジの振幅も大きくなります。ただし、RAW ファイルには欠陥がないわけではありません。

すでに説明したように、RAW ファイルは画像ではありません。写真を入手するには、必ず専用のソフトウェアを使用して現像する必要があり、場合によっては有料になります。写真家にとって、それは楽しみであり、物事をテストしたりアイデアを発展させる方法でもあります。プリセット— 定期的に再利用するために作成するパラメータを修正する必要がありますが、これは多くの場合時間の無駄でもあります。休暇から戻ってから一晩、二晩、あるいは三晩かけて数百枚のショットを現像するのはすぐに退屈になり、情熱がなければすぐに諦めてしまいます。

そして、RAW ファイルにはより多くの情報が含まれるため、多くの場合、JPG ファイルよりもはるかに重くなります。 RAW ファイルは、同時にキャプチャされた JPG 画像の 3 倍、5 倍、10 倍、さらには 20 倍も大きいことがよくあります。下の廊下の写真の例では、JPG ファイルの重さは 450 KB で、RAW .DNG ファイルの重さは 8.62 MB でした。

これは、メモリ カードのサイズだけでなく、写真撮影の練習にも影響を与える可能性があります。たとえば、一部のカメラでは、RAW で撮影した場合にバーストで撮影できるショットの数が制限されます。ファイルが重くなると、ファイルに入力するのに時間がかかることになるのは明らかです。SDカード。

RAW ファイルを JPEG に変換するにはどうすればよいですか?

RAW ファイルに関するもう 1 つの懸念は、その性質そのものに固有のものであり、それは画像ではないということです。 JPG ファイルに変換して大切な人と共有するには、専用のソフトウェアまたはアプリケーションを使用する必要があります。最も有名なものとしては、次のものが挙げられます。

• Adobe Camera RAW (Photoshop、After Effects、または Bridge に統合、月額 11.99 ユーロから)
• Adobe Lightroom (月額 11.99 ユーロから)
• Adobe Lightroom Classic (月額 11.99 ユーロから)
• アフィニティ フォト (54,99 ユーロ)
• Capture One (月額 29 ユーロから)
• ダークテーブル（無料）
• DxO PhotoLab (219 ユーロ)
• Google フォト (15 GB まで無料、2 TB のデータで月額 9.99 ユーロから)
• Google スナップシード (無料)
• RawTherapee（無料）
• Skylum Luminar (47 ユーロから)

すぐに言ったほうがいいかもしれませんが、無料のオプションは一般的ではありません。 Google は現在、Google フォトで認識されるコンピュータ上で無料の RAW 現像ソリューションを提供しています。ただし、提供される機能は、特定の専用ソフトウェアよりもはるかに制限されています。ただし、Adobe は現在、iOS だけでなく Android でも Lightroom の無料版を提供していることに注意してください。ただし、あるデバイスから別のデバイスにファイルを簡単に同期するには、Adobe Creative Cloud アカウントにサブスクライブする必要があります。 Darktable や RawTherapee などの無料ソリューションを使用することもできます。

Adobe Photoshop ライトルーム

これらのソフトウェア プログラムは多くの場合非常に高価ですが (Lightroom の場合は月額 11.99 ユーロ、Capture One の場合は月額 29 ユーロ)、それでも提供される後処理オプションが特に包括的であるという利点があります。

他の写真編集アプリケーションと同様に、Adobe Lightroom Classic では、画像の露出を変更して明るくするだけでなく、コントラスト、暗い領域、黒、またはハイライトを増減することもできます。このソフトウェアを使用すると、画像の領域を保存するためのマスクを追加したり、暗い領域、ハイライト、中間調に特定の色を自動的に追加したり、目標の特性に応じて自動補正を統合したりすることもできます。たとえば、ケラレが強いレンズ (画像の隅にある暗い領域) や光学歪みが顕著なレンズを使用している場合、クリックするだけでケラレが解消されます。

以下は、ボディ内の JPG 写真と Adob​​e Lightroom Classic で開発された RAW ファイルの比較です。

(写真JPG、展開されたRAWファイル)

(写真JPG、展開されたRAWファイル)

(写真JPG、展開されたRAWファイル）

スマートフォンの写真の場合、Snapseed はより基本的ですが、それでも特に効果的です。このモバイル アプリケーションでは、レイヤーを統合することもできますが、写真に対して非常に包括的な調整も行うことができます。特に、その非常に直感的なインターフェイスと自動フィルターの統合を高く評価しています。これにより、レタッチ パラメーターを深く掘り下げることなく、演劇的なレンダリング、白黒効果、またはグランジ ルックを迅速に得ることができます。

スナップシード

RAWはどのように機能しますか?

すべての RAW ファイルが同じように作成されているわけではありません。キヤノンが 3 番目のファイルフォーマットを使用している場合、それは確かにメーカーがそれ以来進歩を遂げたからです。これを理解するには、まず RAW ファイルが何でできているかを理解する必要があります。

ビデオ ファイルと同様に、RAW 写真は特定のビット数でエンコードされます。これは量子化と呼ばれます。画像の各サブピクセル (赤、緑、青) のビット数から、記録されるデータの数がわかります。たとえば、8 ビットでエンコードされた JPG ファイルの場合、赤には 256 個の可能な値 (2x2x2x2x2x2x2x2=2⁸=256)、緑には 256 個、青には 256 個、合計 1,677 万色 (256x256x256) の可能な値があります。

これは人間の肉眼で見える色の数に相当するため、それ自体は立派な値です。ただし、後処理を行おうとすると、最初は見えなかったニュアンスを見つけようとします。色を変更したり、影のブロックを解除したり、強い光を減らしたりする必要があるでしょう。つまり、目だけで認識できるよりも多くの情報が必要なのです。

RAW ファイルに JPG 画像よりも多くの情報が含まれている場合、それはまさに、より優れた定量化によるメリットがあるからです。 JPG は 8 ビットでエンコードされますが、RAW は 12、14、さらには 16 ビットでエンコードされます。画像の各ピクセルについてより多くのデータを記録するのに十分です。

• 8 ビット JPG: 256 x 256 x 256 = 16,777,216 色。
• 12 ビット RAW: 4096 x 4096 x 4096 = 68,719,476,736 色。
• 14 ビット RAW: 16,384 x 16,384 x 16,384 = 4,398,046,511,104 色。
• 16 ビット RAW: 65,536 x 65,536 x 65,536 = 281,474,976,710,656 色。

したがって、12 ビット RAW ファイルでは、単純な 8 ビット画像よりもはるかに正確なデータをピクセルごとに記録できます。

記録されたデータはより正確であるため、極端な開発でも後処理で変更される可能性ははるかに低くなります。 14 ビットまたは 16 ビット RAW ファイルについても同様です。ただし、16 ビット RAW ファイルをネイティブで提供しているメーカーはまだほとんどないことに注意してください。これは依然として、中判カメラの特権であることがよくあります。富士フイルム GFX100S。

RAWとセンサーサイズ

これまで見てきたように、RAW ファイルの主な利点は、より多くのデータを含むファイル、つまりより大きなダイナミクスを記録できることです。具体的には、RAW ファイルには JPG 画像よりもハイライト領域とシャドウ領域の両方でより多くの情報が記録されます。次に、一定数の動的停止、英語で EV または IL について話します。

ストップごとに、ファイルは画像内の 2 倍の明るさのピクセルのデータを記録できると考えられます。たとえば、10 ストップのダイナミック レンジを持つフォト センサーは、12,800 cd/m 2 の非常に明るい要素だけでなく、25 cd/m 2 の明るさの暗い領域でもデータを記録できます (黒で表示されます)。 25x2x2x2x2x2x2x2x2x2 ) — 白で表示 — およびその間のすべての明るさの色相も表示されます。カメラのセンサーのこの広いダイナミック レンジにより、要素が影の中で完全に黒になったり、逆に明るい領域で完全に白になったりすることがすぐになくなります。逆光でも肌の色や空の色を保ちながら簡単に撮影できます。

問題は、JPG ファイルでは編集中にダイナミック レンジ全体を活用できないことです。本質的に、これらは 8 ビットでのみエンコードでき、11 ストップに近いダイナミック レンジしか提供できません。これが、レタッチ時に影のブロックを解除したり、空の明るさを減らそうとするとすぐに、すべての情報を失ってしまう理由です。影は黒のままで、空は白のままです。色と色が異なるためです。中間の明るさレベルをファイルに保存できませんでした。これまで見てきたように、RAW ファイルは 12、14、さらには 16 ビットでエンコードされているため、この問題は発生しません。

ただし、RAW ファイルはすべてのセンサーで同様に重要であるわけではありません。これを理解するには、光センサーのダイナミクスが、何よりもそのフォトサイト、つまり各ピクセルの捕捉を担当するセルのサイズに依存することを知る必要があります。フォトサイトが大きいほど、より多くの情報を記録できるため、センサーのダイナミック レンジが大きくなります。

3 つの Sony カメラの例を見てみましょう。ソニー α7 IV、Sony Alpha 6600、およびソニー RX100 VII。 3 つのモデルには、異なるサイズのフォト センサーと異なるフォトサイトが搭載されています。 Alpha 7 IV は 24 x 36 mm センサー デバイスで、Alpha 6600 は APS-C センサーを搭載し、Sony RX100 VII は 1 インチ センサーを搭載しています。 DxOMark 研究所によってテストされたこれら 3 台のカメラは、非常に異なるダイナミック レンジも提供します。

• Sony Alpha 7 IV: 14.7 ストップのダイナミック レンジ
• Sony Alpha 6600: 13.4 ストップのダイナミック レンジ
• Sony RX100 VII: 12.4 ストップのダイナミック レンジ

論理的には、スマートフォンの大部分はまだ 1 インチ タイプよりも小さいセンサーを搭載していますが、デフォルトではダイナミック レンジが低いという利点があります。ただし、撮影アルゴリズムに統合されたナイトモードと HDR モードのおかげで拡張されます。これをコンピューショナルフォトグラフィー。

とりわけ、ダイナミック レンジが 12 ストップ未満のセンサーでは、RAW ファイルをキャプチャする目的が実際には何なのか疑問に思う人もいるかもしれません。センサーがそれほど多くの情報を記録できない場合、JPG が 11 ストップを超えるダイナミック レンジを維持できるのに、12 ビットでエンコードされた RAW ファイルを提供する意味は何でしょうか?これが、ほとんどのスマートフォン メーカーが広角専用のフォト センサーでの RAW 記録のみを提供している理由です。最も広く、高いダイナミックレンジを持つことができる。

ProRAW: Apple 風味の計算 RAW

RAW ファイルには JPG 画像に比べて多くの利点がありますが、特にスマートフォンでの写真撮影においては、欠点がないわけではありません。

今日、スマートフォンメーカーは単純な二連祭壇画に頼っていません。「レンズ＋センサー」写真を撮るために。センサーは実際のボックスにあるものと比べて小さいことが多いと言わざるを得ません。これらのセンサーのサイズの小ささを補うために、スマートフォンではコンピュテーショナル フォトグラフィーの使用が増えています。言い換えれば、プロセッサは画像の分析においてセンサーと少なくとも同じくらい重要です。スマートフォンが長時間手持ちでポーズをとって写真を撮影できるのもアルゴリズムのおかげで、ハイダイナミックレンジのショットを自動的に生成できるのもアルゴリズムのおかげで、また、スマートフォンのおかげでぼかしを生成できるようになります。あなたが人物のポートレートを撮っていることを理解したときの背景。

ただし、このデータがスマートフォンで認識され、JPG 画像の生成に使用される場合、通常は RAW ファイルには統合されません。

したがって、具体的には、スマートフォンで写真を撮る場合、撮影時のアルゴリズムによって最適化されていないショットの後処理に RAW ファイルを使用するよりも、デバイスを信頼して単純に JPG で撮影する方がはるかに実用的です。射撃。

Apple が 2021 年に状況を変えたいと考えたのは、このような状況にあります。iPhone12プロなど12プロマックス、アメリカの会社は、ProRAWと呼ばれる新しいタイプのRAWファイルのサポートを追加するためにそれらを更新しました。これらの DNG ファイルを使用すると、RAW で撮影することも、撮影時に使用されたアルゴリズム データをファイル内に保持することもできます。つまり、RAWで撮影した写真を、ポートレートモードで発生する背景のボケを残したまま現像できるようになります。ナイトモードやHDRモードで撮影した写真も現像できます。これまで iPhone では提供されていなかったオプション。

Apple は、Adobe と協力してそのようなファイルに取り組んだ最初の大手スマートフォン メーカーです。このパートナーシップのおかげで、同社は DNG ファイルで新しいタグを開発しました。« プロファイルゲインテーブルマップ »。ただし、DNG 形式はオープン形式であるため、他のメーカーが侵害に介入し、Apple がたどった道をたどって計算 RAW 写真を提供する可能性があります。

これは特にサムスンの場合に当てはまります。サムスンは現在、独自の手動写真アプリケーションを推進しています。ギャラクシーエキスパートRAW。私たちも考えますFind X5 Pro を搭載した Oppo専用の画像処理プロセッサーを搭載。ザワンプラス 10 プロ「」というモードが統合されています。RAWプラス» 撮影後のアルゴリズムデータの保存に適しています。最後に、Google は数年にわたり、複数の画像に基づく計算 RAW を提供してきました。

将来的にはスマートフォンによってさらに優れた写真表現が可能になるのではないかと期待させるのに十分です。アルゴリズムデータの恩恵を受ける RAW フォーマットが開発されれば、写真家はこの情報だけでなく、より高度な写真編集の可能性の両方からも恩恵を受けることができるようになります。したがって、スマートフォンは、センサーがはるかに小さいにもかかわらず、ハイエンドデバイスをさらにいじめるようになる可能性があります。