題:
為什麼我可以調整RAW文件而不是JPEG文件的白平衡?
Eric
2010-12-04 07:46:37 UTC
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我最近開始將DSLR設置為保存RAW文件,並使用Adobe Lightroom處理它們。但是,我仍然經常使用我的小型傻瓜相機拍攝很多東西,而沒有保存RAW文件的選項。我還注意到,在明亮的房間中,RAW文件和JPEG文件的白平衡選項有所不同。對於RAW文件,您可以選擇多種白平衡設置(熒光,鹵素,自動等。),而對於JPEG,則不能。為什麼會這樣?

另請參閱[在(RAW)後處理中調整白平衡會不會失去圖像質量?](http://photo.stackexchange.com/questions/18016/will-i-lose-image-quality-by-adjusting-white -後處理平衡)
八 答案:
decasteljau
2010-12-04 09:40:36 UTC
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讓我們將傳感器(RAW)捕獲的圖像視為經過校準並且是中性的。

以下公式生成了色彩平衡的JPEG:

  JPEG = RAW * T  

其中T是色彩平衡轉換

通常,要將不同的色彩平衡應用於JPEG,您需要將即時轉換的逆過程應用於JPEG(以還原中性圖像)

  NEUTRAL = JPEG * 1 / T  

,然後應用新的色彩轉換

  NEW_JPEG = NEUTRAL * T2  

不幸的是,JPEG圖像(至少由我的尼康D50生成的圖像)不包括溫度設置圖片的圖片。因此,這意味著當您只有JPEG圖像時,Lightroom不知道方程式的T。因此它不能應用逆變換來還原中性圖像。

相反,它使用不同的通用變換來變換色彩平衡。

從來沒有想過在這裡看到使用數學的答案,但是就是那樣!
我們喜歡這裡的數學。 :)
labnut
2010-12-05 20:55:29 UTC
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快速簡短的回答:

所有圖像均以必須應用色彩平衡的RAW文件開頭。

對於jpeg圖像,此轉換是使用照相機白平衡設置在照相機中完成的。如上所述,Lightroom沒有足夠的信息來撤消此轉換。

保存的RAW文件沒有由相機應用的轉換,使攝影師(您)可以稍後決定要應用哪種白平衡轉換。

CSharpRocks
2010-12-05 21:36:58 UTC
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到目前為止,很好的技術答案。這是一個簡單的類比,可能並不完全正確,但是無論如何:

RAW文件就像底片一樣。您可以在暗室(Lightroom)中使用它並打印(JPG)。JPG就像打印件。一旦打印,您將無能為力。

簡單明了!
除了薄膜對已被“烘烤”的各種波長的光具有敏感度外,它具有特定的輪廓。無論您在暗室中做什麼,都無法更改該配置文件。從某種意義上說,彩色膠片在曝光之前已經被脫膠了。實際上,您在暗室中使用WB進行的操作更像是對jpeg進行的操作,而不是對RAW文件進行的操作:R,G和B的相對水平。
jrista
2010-12-04 10:17:33 UTC
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Decastlejau的答案為像我這樣熱愛一切技術的人提供了很好的技術見解。對於數學方面的膽小人來說,這是一個不太複雜的答案。使用RAW,您可以獲得原始傳感器數據,通常將其存儲為數字傳感器每個像素的原始紅色,綠色或藍色SENSOR讀數,以及其他元數據,例如曝光詳細信息,相機狀態(即白平衡),相機設置,可能還包括各種附加數據。

原始圖像本質上是直接從數字傳感器中轉儲數據,通常是紅色,綠色和藍色的光敏像素(感光部位)排列在拜耳彩色濾光片陣列。由於RAW是原始傳感器數據,因此您可以獲得最大量的信息,通常所包含的位深度(和動態範圍)比保存為另一種格式的圖像大得多。這是decastlejau提到的“中性”圖像...沒有應用任何調整或色調曲線,它確實是原始數據。

RAW圖像的像素不會直接映射到屏幕上的像素,因此,無法直接查看它們。要查看RAW圖像,必須將原始傳感器像素數據傳遞給渲染算法,該算法採用原始傳感器數據,並應用各種調整和衰減,例如色調曲線,白平衡調整,曝光調整等,以生成每個包含紅色,綠色和藍色元素的屏幕像素。每當對RAW圖像進行任何調整時,都必須應用此算法,以便在屏幕上查看最終圖像。通過以這種方式使用RAW,您可以將原始傳感器數據保持在原始狀態,從而可以隨時從根本上更改此“處理管道”中的任何調整,並在渲染到屏幕的圖像中看到理想的結果。 RAW數據的大多數算法處理都會使最終圖像中的信息丟失達到某種程度。例如,應用色調曲線通常可以提高對比度,但會損失動態範圍。

與RAW圖像相比,JPEG圖像是一種已經由以下算法處理的圖像:應用色調曲線,白平衡設置等來創建最終圖像。由於已經處理了JPEG,因此原始傳感器數據將丟失。如果您的相機保存了TIFF文件而不是JPEG,則同樣適用。處理原始傳感器數據會將其“凍結”為最終狀態。處理後的圖像並非完全沒有餘量,仍然可以進行調整。比特深度越高,節省的色域越寬,您將擁有更多的淨空,但是,您將永遠無法獲得與使用RAW相同的靈活性。

有限餘量的一個例子是白平衡調整區域。 JPEG中的每個像素現在都包含紅色,綠色和藍色信息。這限制了您可以實現的白平衡校正量,而不會遇到奇怪的偏色或分色,尤其是在進行較大調整時。可以使用RAW進行更進一步的調整,因為您可以根據原始的紅色,綠色和藍色傳感器數據重新混合最終圖像中的每個像素,從而消除色偏。

uberto
2010-12-04 16:43:20 UTC
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實際上,您可以從jpg圖像調整白平衡。只有結果比您從RAW文件獲得的結果差很多。正如在其他答案上更好地討論的那樣,jpg文件包含的數據比RAW文件少得多,因此沒有改變色彩平衡的餘地。曝光和對比度設置也是如此。

說,無論如何,是否有可能使用其他程序稍微改變jpg圖像的白平衡,但是在Lightroom中,他們認為可以從中解決較差的結果jpg文件對於典型的Lightroom用戶而言不夠好。

還請注意,這與jpg壓縮技術無關,只是jpg文件格式存儲的信息較少。

不僅僅是信息少,而且丟失的特定信息對於此調整至關重要。要在JPEG中調整wb,您需要對已應用的調整有所了解(否則,請猜測,或者由計算機進行猜測)。
從算法的角度來看,並非如此,只是權衡3通道RGB只是一個問題。同樣從實際的角度來看,您只需要在wb中找到真實的白色(或中性灰色)像素即可。
acj
2012-02-11 20:36:22 UTC
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也許這種類比將有助於闡明RAW白平衡優於JPEG白平衡的原因。

想像一下,您擁有一張黑白圖片。很明顯,沒有自動的方法可以將顏色重新添加到該圖片中。由於有許多不同的顏色陰影可以映射到給定的灰色陰影,因此無法分辨原始顏色。您可以猜測(就像對舊電影進行著色一樣),但是您不確定。

現在,想像一下一張白平衡被扭曲的東西,所有東西都是藍色陰影。這種情況類似於黑白圖片。您已經丟失了有關圖片中原始的紅色和綠色的信息。一個計算機程序會消除藍色的色調,使整體色調不會恢復原狀,而是給您黑白照片。

當然,大多數白平衡都不會那麼混亂就像上面的示例一樣,JPEG白平衡也可以。但是,當您從快照中獲得原始信息時,就像在RAW中一樣,您將始終獲得更準確的轉換。

Please Read My Profile
2010-12-04 10:09:51 UTC
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decasteljau的回答在技術上很出色。不過,讓我添加一些絨毛:

一個RAW文件包含來自傳感器的線性數據-更多的光子撞擊每個光子位,等於直接更高的讀數。然後將其平均分為紅色,綠色和藍色。 (從技術上講,大多數傳感器中的綠色受體數量是後者的兩倍。但這是實現細節。)

這不是人類視覺系統(眼睛和大腦)完全感知事物的方式

首先,我們以非線性方式感知亮度,這就是為什麼我們能夠處理同一場景中所有明亮的陽光和深色陰影而又不會顯得怪異的原因。這就是為什麼將曲線應用於RAW圖像以生成吸引人的最終輸出圖像的原因。您可以跳過此步驟並生成線性JPEG,但是它看起來很平坦(沒有雙關語)並且很奇怪。

其次,我們基於對事物應該具有的內在感覺來感知顏色。 >變色,這就是為什麼它們在冷光和暖光下,甚至在經過一些調整後,在非常奇怪的微光下,對我們來說看起來都很正常。如果光線“真的”是深藍色,則我們往往看不到它-但是,如果您拍攝照片,則會記錄更多的藍色照片。圖像文件不了解“看起來”如何,需要進行白平衡校正以使圖像符合我們的心理期望。

從RAW文件轉換時,轉換器正在工作從一個已知的起點。它具有針對您的相機型號(甚至是您自己生成的型號)的詳細配置文件,或者至少具有與該相機的常規輸出匹配的基本顏色矩陣。因此,它可以從該狀態開始進行各種調整-這是decasteljau的答案中的“ RAW * T”,並且如果您改變主意,由於通常未修改原始RAW文件,則可以從該基準重新開始應用其他變換。

一旦有了JPEG文件,該基準線就會丟失,並且沒有已知的開始進行調整。

Serge
2017-07-29 06:10:07 UTC
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色調曲線和飽和度使此操作變得困難,因為:

(1)它們發生在白平衡之後

(2)它們是非線性的,這意味著操作順序很重要

(3)取決於相機型號和優化校准設置

1 & 2意味著必須先退出此處理,然後才能調整白平衡。 3表示不可能精確地退出。

存在一種可以固定白平衡而無需退出其他步驟的變換,但是該變換是非線性的,並且對於每個攝像機都是不同的。患者用戶可以使用“曲線”控件手動找到它。要自動執行此操作,需要進行特定於相機的反向工程。

我認為您得到了最好的答案。


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