Was ist eine Rohaufnahme? Wie unterscheidet es sich von gewöhnlichem Filmmaterial?

Wäre es nicht großartig, wenn Sie nur Ihre Kamera auf etwas richten, auf eine Schaltfläche klicken und wie von Zauberhand ein absolut brauchbares Bild auf der anderen Seite hervortreten müssten? In unserer heutigen Zeit der digitalen Bilderfassung kann sich ein modernes Erlebnis sicherlich sehr ähnlich anfühlen.

Der Prozess ist jedoch nicht so einfach, wie es scheint. Eine Rohaufnahme ist wie das "Negativ" Ihres Filmmaterials oder Digitalfotos, allerdings eher im Konzept als im wörtlichen Sinne. Es sind die Daten, die Ihr Bild möglich machen, rein und unverfälscht.

Eine Rohaufnahme ist kein "Rohmaterial" an sich, obwohl viele diesen Begriff verwenden, um Filmmaterial zu beschreiben, das einfach noch nicht zu einem Projekt bearbeitet wurde. Was ist der Unterschied zwischen einer Rohaufnahme und bearbeitetem Material?

Was ist eine Rohaufnahme und wie wird sie erstellt?

Wenn eine Kamera ein Bild erzeugt, wird sie Teil einer Pipeline. Licht tritt in die Kamera ein und trifft auf die Ebene der Fotografie. Was passiert an der Schwelle des Sensors?

Betrachten Sie den Sensor als analog zu dem Bildschirm, auf dem das Bild schließlich angezeigt wird – Eingabe und Ausgabe, es ist eine einfache Gleichung. Anstelle von Pixeln ist der Sensor mit einer dichten Anordnung von mit Linsen versehenen Photosites geschmückt. Jede Fotostelle ist ausgestattet, um die Intensität und Qualität des Lichts zu messen, das sie an einem Punkt empfängt.

Jede Fotosite ist mit einem Farbfilter-Array, auch Bayer-Filter genannt, ausgestattet; es besteht aus einem Teil Rot, einem Teil Blau und zwei Teilen Grün. Nach dem Durchlaufen dieses Bayer-Filters an jeder Fotostelle einzeln trifft das Licht auf einen Halbleiter auf der anderen Seite.

Das einfallende Licht, charakterisiert durch den Bayer-Filter, erzeugt nach der Wechselwirkung mit dem Halbleitermaterial eine kleine elektrische Ladung. Diese Ladung wird dann in reine Spannung umgewandelt, die wiederum die Qualitäten des Lichts an jedem Fotoort anzeigt.

Diese Qualitäten werden dann für den Computer, der sie schließlich interpretiert, in binäre Werte übersetzt. Wir haben jetzt ein Feld digitaler Signale, die sich wie ein Puzzle zusammensetzen lassen; Dieses Mosaik, bevor es in irgendeiner Weise bearbeitet oder gekürzt wird, nennen wir eine Rohaufnahme.

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Für jedes Megapixel haben Sie eine Million dieser Fotoseiten, mit denen Sie arbeiten können. Je mehr Fotoseiten Sie in den Sensor der Kamera gepackt haben, desto mehr Informationen kann das Gerät mit jedem Foto aus der Umgebung ziehen.

Vor jedem DeBayering oder Processing entspricht dieser Bereich der Photosites nicht wirklich dem, was wir normalerweise von einer modernen Digitalkamera erwarten würden. Während das Skelett der Luminanzwerte vorhanden sein wird, wird es schwierig sein, dieses Fundament durch die digitale Verstümmelung zu sehen, die durch das Bayer-Muster verursacht wird.

Wie wird aus diesem schlampigen, unnatürlich wirkenden Durcheinander überhaupt ein tatsächliches Bild?

Warum sieht eine Rohaufnahme nicht wie ein normales Foto aus?

Kamerasensoren allein sind eigentlich völlig farbenblind und empfindlich nur für die Lichtintensität. Diese Tatsache macht die Bayer-Filter an jeder Fotostelle notwendig; die Interpretation von etwas anderem als binären Luminanzwerten wäre ohne sie buchstäblich unmöglich.

Denken Sie an die Konfiguration jedes Bayer-Filters – zwei Teile grün, ein Teil blau und ein Teil rot, angeordnet in einem kleinen Schachbrettmuster. Wie bei jedem Filter, den Sie auf die Vorderseite Ihrer Kamera kleben, kann nur Licht derselben Farbe durchgelassen werden.

Dies bedeutet, dass der Halbleiter hinter diesen Filtern Photonensignale empfängt, die dem entsprechen, was jeder Bayer-Filter hinter ihm weiterlaufen ließ. Nachdem diese Informationen dekodiert und in eine Bitmap-Datei übersetzt wurden, sieht die Farbe auf dem Foto natürlich aus, ähnlich wie wir Farben als Menschen wahrnehmen.

Was ist DeBayering?

Analog-Digital-Wandlung, kurz ADC, ist der Prozess der Umwandlung von echtem Licht in eine digitale Zusammenführung von Daten, mit denen Sie auf einem Computer arbeiten können.

ADC befasst sich in erster Linie mit der Reise zwischen dem Zeitpunkt, an dem Licht auf den Sensor trifft, und dem Zeitpunkt, an dem die darin enthaltenen Informationen in binäre Ausdrücke umgewandelt werden. Jetzt können die gesammelten analogen Daten von einem Computer gelesen und verstanden werden – dem Computer in der Kamera oder dem Computer, auf dem Sie diese Dateien schließlich speichern.

Nachdem dies passiert ist, sind wir offiziell außerhalb der Kamerawelt; Jetzt beschäftigen wir uns mit dem RAW-Konverter selbst und dem Algorithmus, der verwendet wird, um das Bild zum Leben zu erwecken.

Wie funktioniert DeBayering?

Digitale Bilder werden binär ausgedrückt; Jede Fotosite kann eine von 256 eindeutigen Leuchtstoffidentitäten annehmen. Identität Null entspricht dem dunkelsten Schwarz und Nummer 256 bezieht sich auf das hellste mögliche Weiß.

Betrachten Sie dies vor dem Hintergrund unserer drei Bayer-Farben: Für jede mögliche Leuchtstoffidentität gibt es genau 256 mögliche Rottöne, 256 mögliche Blautöne und 256 mögliche Grüntöne bis wähle aus.

256 hoch 3. Kann uns bitte jemand einen Taschenrechner besorgen?

DeBayering, auch Demosaicing genannt, ist nicht gerade eine Eins-zu-Eins-Wiederholung der Reihe von Photosite-Messwerten in Pixelform. Wenn dem so wäre, bräuchte es eine außerordentlich leistungsstarke Kamera, um auch nur annähernd die 16 Millionen Farbwerte einzufangen, die das menschliche Auge verlangt.

Stattdessen nimmt DeBayering jede Fotosite-Messung und interpretiert sie zusammen mit ihren Nachbarn, wobei der Durchschnitt der gefundenen Werte gebildet wird.

Trotz der Tatsache, dass diese Rohaufnahme visuell aus nur 768 einzigartigen Farbwerten zusammengesetzt wurde, ist das DeBayering-Verfahren in der Lage, die gesamte Matrix der Farbmusterwerte interpolieren, was zu einer getreuen und genauen Darstellung des abgebildeten Motivs führt oder Szene.

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Verschiedene Geschmacksrichtungen von DeBayering

Es gibt viele verschiedene Arten von Rohdateiformaten, die jeweils auf Genauigkeit, Tiefe und Schönheit optimiert sind.

Alle Rohdateiformate erfordern die Unterstützung eines geeigneten DeBayering-Algorithmus, oft vom gleichen Hersteller, der zur Interpretation des Bayer-Mosaiks verwendet wird. Einige dieser Algorithmen sind besonders nützlich, wenn Sie bestimmte Dinge tun, z. B. dunkle Szenen aufnehmen oder technische Fehler wie chromatische Aberration beheben.

Einige Beispiele für unformatierte Dateierweiterungen nach Marke:

• Canons CRW, CR2 und CR3
• REDs R3D
• Nikons NEF und NRW
• ARW, SRF und SR2 von Sony
• Panasonics RAW und RW2
• Arris ARI
• Hasselblads 3FR und FFF
• BRAW von Blackmagic

Diese Liste der Rohdateitypen nach Marke ist bei weitem nicht vollständig. Imaging-Unternehmen wie Epson entwickeln auch ihre eigenen Rohdateitypen; Jedes Mal, wenn Sie mit der Analog-Digital-Wandlung zu tun haben, ist eine Rohaufnahme ideal.

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Digital Raw Capture: So real, dass es fast schon gruselig ist

Um fair zu sein, es gibt nichts Besseres, als mit Rohmaterial zu kolorieren – es wurde minimal bearbeitet, unkomprimiert und unbesorgt über zwischengeschaltete Dateikonvertierungen oder Datenübertragungen, so nah wie möglich an der Quelle.

Wenn Sie noch nie einen Workflow ausprobiert haben, der Rohmaterial enthält, gibt es keine bessere Zeit, um sich anzusehen, was es zu bieten hat.

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