RAW、RGB和JPG有什么關系？

時間：2024-10-23  08:58:03  來源: 深圳市軒展科技有限公司  瀏覽數: 12

相機的RAW、RGB和JPG在數字圖像處理中各自扮演著重要的角色，它們之間存在怎樣的區別與聯系？軒展科技高級工程師Danny Wony為大家詳細闡述：

RAW格式

1、RAW定義：

RAW，翻譯成中文的意思是“未加工過的”的意思，如，Raw Data是指原始數據。

在數字圖像處理中，RAW格式是一種未經處理的原始圖像數據格式，它保留了圖像傳感器捕捉的最真實的光信號。

RAW數據直接來源于相機的感光芯片（如CCD或CMOS），是光電轉換后的最初圖像數據。

2、RAW格式的位深

RAW格式的位深是指相機傳感器記錄圖像數據的方式，它表示每個像素所包含的顏色信息數量，通常用二進制位數來表示。

RAW格式的位深通常在8位到16位之間，甚至更高。位深越大，意味著每個像素能表示的顏色信息越多，圖像的色彩層次和細節表現也就越豐富，在這里，位深也可以理解為光強信息的分辨率。

例如，14位的RAW格式能夠記錄2的14次方，即16384層級的深度，相比8位的JPG格式只能保存2的8次方，即256層級的光線深度，RAW格式能夠記錄的信息要多得多。

因此，RAW格式的高位深是其能夠保留更多圖像細節和色彩信息的重要原因之一，也是攝影師和后期制作人員青睞RAW格式的主要原因之一。他們可以在后期處理中根據需要對圖像進行精細的調整和優化，而不會損失圖像質量。

3、RAW圖像有哪些數據

RAW格式的圖像包含了大量的原始圖像數據和元數據，包括有：相機型號、像素數據、像素排列順序、ISO設置、快門速度、光圈值、白平衡、飽和度、對比度等。

這些數據為用戶提供了極大的后期處理空間，使他們能夠最大限度地發揮自己的藝術才華。同時，由于RAW格式是未經壓縮的，因此圖像質量得到了最大程度的保留。

4、RAW格式的優勢

RAW格式的圖像具有無損畫質、后期處理空間大、色彩管理靈活、兼容性強等優勢特點，這些優勢使得RAW格式成為專業攝影師和攝影愛好者的首選格式，因為它允許他們在拍攝后進一步優化圖像，獲得更高質量的作品。然而，需要注意的是，RAW格式的文件通常比JPEG等壓縮格式更大，需要更多的存儲空間和處理時間。因此，在使用RAW格式時，需要權衡其優勢與存儲和處理成本之間的關系。

SONY ILX-LR1全畫幅可擴展系統遙控相機，支持設置RAW格式，加上6100萬像素的全畫幅影像傳感器，拍攝一張照片放大后可以獲得的細節信息，在之前可能需要拍攝3張以上。

SONY ILX-LR1在細節捕捉、后期處理以及應用場景方面都展現出了卓越的性能和實用價值。它不僅能夠幫助無人機在多個領域提升效率，而且也成為攝影發燒友和專業攝影師手中的得力助手。

RAW到JPEG的原理

我們接著講，RAW格式是怎么轉換成我們常見的JPEG格式的？這里會關聯到白平衡。

1、RAW到RGB映射關系的建立過程

線性化：首先，將RAW格式圖像的像素值進行線性化處理，通常是將圖像的最大像素值和最小像素值線性化到0-2^16-1的范圍內。這一步是為了方便后續處理，并減少數據處理的復雜性。

白平衡調整：白平衡是一種用于糾正圖像中顏色失真的算法。在RAW到RGB的轉換過程中，需要根據圖像中的白色（或接近白色）像素點進行調整，以還原真實的顏色。不同的白平衡算法可能會產生不同的RGB圖像，因此需要根據實際情況選擇合適的算法。

去馬賽克（去拜耳陣列）：RAW數據格式一般采用Bayer排列方式，這種排列方式通過濾波光片產生彩色濾波陣列（CFA）。在Bayer排列中，綠色像素是紅色和藍色像素的兩倍，因為人眼對綠色波段的色彩比較敏感。去馬賽克的過程就是從Bayer排列的RAW數據中推導出每個像素的顏色信息。

顏色空間校正：顏色空間校正用于校準顏色，以糾正由于色彩失真或攝像頭色彩不準確而可能存在的任何偏差。這一步可以確保轉換后的RGB圖像具有準確的顏色表現。

去噪：去除圖像中的噪聲是提高圖像質量的重要步驟。在RAW到RGB的轉換過程中，通常會采用一些去噪算法來減少圖像中的噪聲。

經過一系列的操作之后，就得到了RGB數據。這時候實際上已經丟失了很多信息，這些信息丟失的同時，也降低了這些文件的可修改空間。

2、RGB格式轉成JPEG格式

從RGB格式到JPEG格式的轉換主要是一個圖像有損壓縮過程，它不會涉及白平衡的調整。同時，JPEG作為一種有損壓縮格式，會在壓縮過程中不可逆地降低圖像的質量。

RAW和JPEG之間的比較表

總結

RAW格式圖像保留了從傳感器捕獲到的每個像素的原始數據，所以，在拍攝RAW格式圖像時，白平衡的設置并不會直接影響圖像數據，這些數據在后期處理中可以轉換為RGB色彩模式。

在后期處理中，攝影師可以根據需要調整白平衡，白平衡的調整會影響RGB色彩模式中各個顏色通道的值，從而改變圖像的整體色調和氛圍，以校正圖像的色溫偏差，得到更加準確和自然的顏色表現。