RAW в Линуксе
Вторник, Октябрь 30, 2012 » софт, цифра
Сергей Кобяков
Зачем RAW? Для того, чтоб понять нужно Вам это или нет, придется разобраться что это такое и с чем его едят. Для кого-то это работа, кому-то «фишка», ну а кому и даром не нужно. В отличие от JPEG съемка в RAW создает дополнительные хлопоты при обработке фотографий, но с другой стороны позволяет применять к снимкам более интенсивную обработку.
Итак, для начала немного сухой теории (для тех, кто в курсе — смело перелистываем к обзору программ ибо ничего революционно нового в теории не найдете — все уже давно придумано не мной…).
1. Теоретическое вступление
Матрица современного цифрового фотоаппарата представляет собой массив светочувствительных элементов. Поскольку сами фотоэлементы матрицы чувствительны к свету во всем видимом диапазоне, над каждым из них расположен цветной фильтр. Расположение фильтров строго регламентировано и выглядит таким образом:
Наименьшая повторяющаяся последовательность в такой мозаике — это четыре цветных фильтра, два из них зеленые, один красный и один синий: GRGB. Такое расположение цветных фильтров называется маской Байера. Два фильтра из четырех — зеленые, потому как глаз человека наиболее чувствителен к зеленому цвету и потеря информации или шум в зеленом «диапазоне» были бы более заметны чем в красном или синем.
Поскольку в цветном изображении каждый пиксель имеет три цветовых составляющих (RGB — красный, зеленый и синий), при получении цветного изображения недостающие компоненты определяются на основе данных с соседних ячеек соответствующих цветов. Процесс этот называется интерполяцией (иногда дебайеризацией). Существует несколько различных алгоритмов интерполяции, различающихся как сложностью математических операций, так и качеством полученного снимка. Как правило, сама камера обрабатывает изображение наиболее простейшими алгоритмами при записи снимка в формате jpeg, а более продвинутые доступны только при обработке «сырых» данных на компьютере.
RAW-файл (от англ. «сырой») — это файл данных, которые снимаются сразу с матрицы фотоаппарата. Это не что иное как значения уровня сигнала на каждом пикселе + информация о том, каким образом расположены светофильтры + дополнительная служебная информация EXIF (информация о камере, ее настройках, объективе, а также много чего еще, но все перечислять не будем). Такая запись информации позволяет сохранить снимок в наиболее достоверном виде, сохраняя все возможное качество на которое способна ваша камера, а также всю информацию, доступную на момент съемки. Формат RAW иногда сравнивают с негативом в пленочной фотографии.
RAW — это не изображение, готовое для просмотра. Перед тем, как посмотреть снимок его нужно сначала обработать.
Матрица фотоаппарата «видит» изображение не так, как глаза человека. Глаз «ужимает» диапазон якркостей окружающих нас объектов, позволяя нам различать детали светлых и темных объектов одновременно. А величина сигнала на матрице линейно зависит от яркости падающего на нее света. Чтоб при конвертировании из RAW изображение выглядело похожим на то, что видит глаз — также приходится применять похожее «сжатие» яркости, которое называется гамма-коррекцией.
Основное преимущество данного формата записи — это то, что сам фотоаппарат совершенно не вмешивается в процесс обработки изображений — это делаете Вы, уже после съемки, в спокойной обстановке с помощью компьютера. В отличие от записи в jpeg (8 бит), запись данных в RAW производится прямо с матрицы в 10, 12, 14 или даже 16-битном формате. Большая разрядность позволяет изменять изображение (баланс белого, уровни, кривые, и т.д.) без резкого роста шума в темных областях изображения и других искажений.
Итак, запись данных в формат RAW позволяет легко исправить некоторые ошибки, допущенные фотографом во время съемки:
- коррекция экспозиции в пределах нескольких ступеней;
- изменение баланса белого;
- применения не только обычной коррекции гаммы, но и кривых любой сложности,
а также дает нам следующие возможности:
- применения более качественных алгоритмов интерполяции, чем те, что реализованы в камере — ведь алгоритмы интерполяции в фотоаппаратах не являются сложными по причине ограниченности аппаратных ресурсов и времени на их выполнение;
- редактирования изображения без особой потери качества на стадии окончательной «доводки» изображения (в сравнении с тем, если б мы обрабатывали обычный jpeg, созданный камерой).
Для обычного пользователя RAW будет полезен тем, что с его помощью легко исправить допущенные при съемке ошибки. Ошиблись с экспозицией — при обработке RAW-файла это легко исправить, забыли поменять при съемке баланс белого — не проблема.
Но прежде всего RAW необходим профессионалам в коммерческой съемке, где качество работы должно быть просто превосходным. И дело тут не в исправлении ошибок съемки — ведь профессионалы их не допускают. Съемка в RAW позволяет опытным фотографам «выжать» из кадра все, на что только способна камера.
2. Обзор программного обеспечения
Итак, для того, чтоб воспользоваться всеми преимуществами съемки в RAW нам придется воспользоваться дополнительным программным обеспечением (далее — ПО).
При покупке фотоаппарата в коробке вы обязательно найдете диск с ПО от самого производителя. Это без сомнения очень хороший выбор, поскольку производитель заинтересован в том, чтоб пользователь получил от своей покупки максимум удовлетворения. Для такого ПО надежность и (самое главное) свои профили для точной цветопередачи — обычное дело. Но, к сожалению, производители фотокамер еще не ориентированы на линукс, и потому такое ПО выпадает из рамок данной статьи. Забегая наперед скажу что аналоги для такого ПО в линуксе существуют, и в некоторых аспектах они даже превосходят ПО от производителя.
Для начала хорошо было б определиться чего фотограф может требовать от программ такого рода, работая под линуксом?
В первую очередь хотелось бы иметь возможность просмотреть несколько (десятков, сотен…) изображений перед тем, как их обрабатывать. Проще говоря — отбраковать неудачные снимки, в которых были допущены ошибки при съемке: нет резкости там, где она нужна, слишком большая ошибка в экспозиции и т.д. Ну или просто выбрать один наилучший снимок из нескольких дублей. В отличие от съемки на пленку никто сейчас не экономит на количестве кадров, поэтому функция предварительного просмотра сильно облегчит работу фотографа. Тут важна скорость работы с изображениями, поскольку оценить фотографию глазом можно уже за одну — две секунды, но ждать десять секунд пока программа выдаст нам изображение декодировав его из RAW вряд ли кому понравится. Конечно, просмотр и конвертация изображений — по сути две различные операции, но почему бы не объединить их в одной программе?
Поскольку основной графический редактор в линуксе — GIMP — пока что ограничен 8-битной работой с цветом, обработку данных RAW следовало бы проводить именно в режиме 16 (или более) бит на один цветной канал с целью получения на этом этапе наилучшего качества изображения. GIMP'у же приходится оставить только наименее интенсивную и косметическую часть обработки чтоб не вносить в изображение дополнительных искажений.
В программе должна быть возможность управления цветом — без этого невозможна профессиональная обработка изображений. Также большим плюсом является использование стандартных профилей для камеры, поскольку не все пользователи имеют возможность профилировать свои фотоаппараты.
Ну и если это отдельная программа (а не плагин к GIMP'у), желательно иметь инструменты кадрирования, выравнивания горизонта и т.п. — тогда полученный результат можно будет сразу вывести на принтер или выложить в интернет.
В описании функционала программ я не буду перечислять основные возможности, которые присутствуют во всех без исключения RAW-конвертерах: коррекция экспозиции, установка баланса белого, изменение базовой кривой и насыщенности цвета, индикацию пересвеченных/недодержанных участков, копирование данных Exif в полученное изображение и т.д.
В этой статье приведен не полный список программ которые могут работать с RAW. Есть еще digiKam и f-spot, но они «заточены» под управление коллекциями снимков, и имеют ограниченный функционал для работы с RAW (digiKam любезно предлагает открыть изображение в других RAW-конвертерах). Еще один продвинутый каталогизатор и менеджер изображений, picasa, почему-то некорректно отображал RAW-ы (Canon 5D Mark II). krita — тоже скорее рисовалка в составе офисного пакета koffice. Здесь я в первую очередь хочу представить обзор тех программ, которые разработаны именно для работы с RAW.
Давайте же посмотрим чем богат линукс.
dcraw (версия 9.06)
http://cybercom.net/~dcoffin/dcraw/
Плюсы:
|
Возможности:
|
Консольная программа с открытым кодом позволяющая обрабатывать RAW-ы под линуксом. Программа является стандартом обработки RAW-файлов в мире открытых исходников, и сейчас код dcraw широко используется в других проэктах, связанных с обработкой RAW.
dcraw позволяет обрабатывать снимки практически всех камер, снимающих в формате RAW. Полный список поддерживаемых камер можно посмотреть на сайте разработчика.
Поскольку программа консольная — нет возможности визуально контролировать результат обработки. Но, с другой стороны, это открывает большие возможности при пакетной обработке с помощью bash-скриптов которые можно легко настроить под конкретные задачи. Для большинства опытных пользователей линукса это, скорее всего, плюс :)
UFRaw (версия 0.18)
Плюсы:
|
Возможности:
|
Довольно простая, но эффективная программа для работы с RAW. Существует также в виде плагина для GIMP. Это графический фронтэнд к dcraw (т.е. умеет все то же, что и dcraw).
К сожалению, новые версии программы выходят примерно раз в год и каких-то кардинальных улучшений ждать пока что не приходится. К тому же есть мелкий глюк — если запускать как отдельную программу, UFRaw после обработки несколько фотографий странным образом искажает снимок. Приходится его закрывать и запускать снова. Отмечу что это единственный глюк замеченный мной за два года использования программы.
Но вот уже пару лет я пользуюсь именно этой программой для работы с RAW. Интерфейс очень простой и интуитивный, удобная работа с сохранением и применением установок. Вполне возможно, именно простота в работе и мешает мне «пересесть» на какую-то более навороченную программу. Хотя, кто знает чем закончится написание этой статьи :) Едем дальше.
darktable (версия 0.8)
http://darktable.sourceforge.net
Плюсы:
|
Возможности:
|
Очень свежий проект (среди известных мне RAW-конвертеров это наиболее молодой и наиболее динамично развивающийся). Уже в данной версии инструментарий выглядит довольно-таки внушительно и, наверное, легче перечислить недостатки программы чем ее преимущества.
На этапе сортировки (режим «Световой стол») есть возможность присваивать изображениям рейтинг, а также дополнительные цветные метки. Можно изменять количество иконок на столе, есть фильтр по рейтингу и цветным меткам. К сожалению, нет возможности проверить детализацию изображений на этапе их сортировки. К примеру, снял фотограф несколько дублей одного сюжета и хочет выбрать наиболее резкие снимки — в этом случае придется их один за другим открывать целиком. Другой режим работы программы, «Проявка», позволяет обрабатывать изображения.
В darktable заявлена полная 32-битная обработка изображений, что несомненно является преимуществом при «вытягивании» изображения в случае серьезных ошибок экспозиции или другой интенсивной обработке. Да и среди RAW-конвертеров это редко встречается — большинство из них работают в режиме 16 бит.
Хорошо реализована «недеструктивность» обработки изображения. Все операции записываются в историю по которой можно перемещаться, а также отфильтровать (удалить повторяющиеся изменения). На основе истории изменений можно создать свой стиль обработки.
В целом, программа оставляет приятные впечатления. Благодаря модульной системе есть большой потенциал для роста функционала, ну а темпы развития проекта указывают на то, что в довольно скором времени пользователи линукса получат отличный инструмент для обработки изображений, не уступающий по возможностям коммерческим продуктам для более популярных операционных систем.
К сожалению, мир не совершенен, и darktable не исключение. Еще на этапе отбора файлов программа несколько раз вылетала с сообщением в консоли «Ошибка сегментирования». Такое же поведение было отмечено во время работы в режиме «темной комнаты». Как не сохраняй стили обработки — все равно в них почему-то сохраняются только первый шаг или два. Не совсем понятны настройки баланса белого — почему там есть две температуры: исходная и конечная (что было б логично для фильтра изменения температуры цвета уже готового изображения, но в случае RAW это как-то странно). В общем, дальше я уже не копал.
Для свежего проекта такое поведение в порядке вещей. К сожалению, нестабильная работа программы не дает возможности рекомендовать ее к повседневному использованию. С другой стороны какой проект был сразу создан без ошибок? Пожелаем разработчикам побыстрее выпустить стабильную версию 1.0 и едем дальше.
Raw Therapee (версия 2.4.1)
Плюсы:
|
Возможности:
|
Raw Therapee — еще один каталогизатор и конвертер два в одном. Использует код dcraw.
Каталогизатор удобный, есть возможность присваивать изображениям рейтинг и фильтровать их появление на экране согласно рейтингу. Также есть возможность настроить фильтр по диапазону параметров Exif. Сразу же после просмотра изображения можно конвертировать в пакетном режиме сделав всего лишь несколько кликов мышкой (используя заранее подготовленные стили обработки). Недостаток каталогизатора — нет возможности проверить детализацию изображения (не открыв его к обработке).
Слегка притормаживает в работе на довольно-таки не старом компьютере. Для того, чтоб открыть папку с около тысячи изображений программе понадобилось довольно много времени (я успел сварить и выпить кофе, а также поболтать по телефону). Но дальше работа пошла без сюрпризов. Рабочие инструменты удобно сгруппированы по типу с правой стороны. Я быстро создал свой стиль обработки для первого изображения, который после просто копировал для каждого следующего. В режиме обработки есть возможность открыть небольшое окошко с просмотром 1:1.
Программа стабильна в работе, и если делать перекур при открытии каталога с изображениями работать с ней довольно-таки приятно.
Rawstudio (версия 1.1-snapshot3830)
Плюсы:
|
Возможности:
|
Опять же каталогизатор + конвертер. Аскетичный интерфейс с минимумом необходимого функционала (чем очень напоминает UFRaw). Расположение инструментов очень удобное, я привык моментально. Очень понравилось расположение фильтра по рейтингу — оно настолько интуитивно, насколько это возможно.
Хочется отметить очень шуструю работу программы. Директория с изображениями загружается просто мгновенно. Разница между функциями сортировки изображений и конвертером практически не видна из-за малой задержки при открытии файла. Благодаря этому при сортировке изображений не так уж сильно напрягает посмотреть их детализацию (в сравнении с другими программами из этого обзора). Такая скорость работы программы была достигнута благодаря оптимизации под микрокод процессора (MMX, 3dnow!, SSE — определяется автоматически).
Отличная новость — Rawstudio позволяет использовать профили камер dcp, которые можно найти в интернете или создавать самому с помощью X-Rite ColorChecker Passport.
Photivo (версия от 01.03.2011)
Плюсы:
|
Возможности:
|
Довольно интересный RAW-конвертер. Именно конвертер, поскольку отсутствует возможность предварительного просмотра и сортировки.
Photivo очень насыщен различным функционалом, который аккуратно разделен на категории в левой части окна. Кстати, пипетки я так и не нашел.
Содержимое вкладок «Lab Color/Contrast», «Lab Sharpen/Noise» и «Lab EyeCandy» поражает воображение. Коррекция светов и теней, увеличение насыщенности цвета, коррекция пересвета, локальный и текстурный контраст… Подавление шума — на выбор: defringe, wavelet, luminance, pyramid, color, и даже greycstoration в канале L. Улучшать резкость тоже можно несколькими способами. Есть даже вейвлетный разбор на 6 уровней с возможностью не трогать края объектов — правда, это все равно лучше использовать локально а не по всему изображению сразу.
Еще одна особенность Photivo — если уж есть в ней какой-то инструмент обработки, то он реализован практически всеми известными методами. Посудите сами — изменение размера изображения предлагает на выбор несколько методов: Point, Box, Triangle, Hermite, Hanning, Hamming, Blackman, Gaussian, Quadratic, Cubic, Catmull-Rom, Mitchell, Lanczos3. К тому же некоторые инструменты в программе продублированы. В общем, инструментарий для работы в Photivo настолько обширный и скрупулезный, что большего уже просто нечего желать.
Наличие дополнительных инструментов постобработки позволяет обходиться без GIMP-а, не хватает разве что штампа и лечебной кисти.
Обработку изображений можно запустить как фоновый процесс, или вручную уже после того, как все изображения будут просмотрены оператором.
GTKRawGallery (версия от 01.03.2011)
http://gtkrawgallery.sourceforge.net
Плюсы:
|
Возможности:
|
В этой программе есть предварительный просмотр изображений, но к сожалению они оказались не повернуты согласно метаданным. Мелочь, но неудобно.
Такая вполне себе программка с неплохим набором инструментов. Но по моим субъективным впечатлениям как-то не очень эргономична в использовании в сравнении с аналогами, описанными выше.
Bibble 5 (версия 5.2.1)
Плюсы:
|
Возможности:
|
Кроме бесплатного программного обеспечения для линукса существует и платное. Было бы нелогично обойти вниманием такие программы, поскольку они в работе не уступают (а иногда превосходят) бесплатные аналоги. Итак, первый платный RAW-конвертер — Bibble 5.
Как и положено коммерческому продукту, все просто на высоте. Программа работает очень быстро, есть все что надо и даже больше. К примеру, при обработке изображения есть возможность работать с несколькими слоями и выделенными областями, применяя к ним разные настройки обработки. Кроме того, есть инструмент Heal & Clone, который позволяет удалять лишние детали.
Есть даже возможность записать ключевые слова в метаданные. Более того, можно создавать целые группы ключевых слов и уже их копировать метаданные изображения.
Не вдаваясь в детали скажу, что от работы с пробной версией Pro остались только позитивные впечатления.
Стоимость версии Pro $199.95, а более ограниченной в возможностях версии Lite — $99.95.
LightZone 3.9 (9749)
Плюсы:
|
Возможности:
|
Программа позволяет редактировать снимки «в формате» системы Адамса, и обычной тональной «кривой» там нет. Впрочем, это лишь инструменты выполняющие одну и ту же задачу. Кому-то больше нравится (или удобна) зонная система, а кому-то кривые.
Каждый инструмент в программе реализован в виде дополнительного слоя, и имеет в настройках свою прозрачность и режим наложения.
В программе уже есть много готовых стилей обработки, благодаря чему можно «по-быстрому» обработать большое количество снимков.
Стоимость лицензии $99.95.
3. Послесловие
Первая версия этой статьи была написана ровно четыре года назад. За это время RAW-конвертеры серьезно изменились в лучшую сторону, предлагая пользователям функционал не уступающий более популярным коммерческим продуктам для более популярных операционных систем.
Убежденным пользователям линукса будет не совсем понятен смысл покупки Bibble или LightZone, поскольку сама операционная система была задумана как бесплатная (не говоря уже о программном обеспечении для нее). Но дискуссия на эту тему выходит за рамки данной статьи. Скажем лишь что в коммерческом и свободном ПО есть свои сильные и слабые стороны.
Выделить из списка программ лидера будет довольно-таки трудно, поскольку единственный критерий которым я пользовался при отборе программ — это работа в линуксе. Да и стандартизировать пользователей этих программ тоже нет смысла, поскольку в фотографии (кроме технического исполнения) ценится еще и индивидуальность. Думаю на основе этого обзора каждый сможет найти что-то для себя, именно ту программу, которая наилучшим образом впишется в привычный стиль работы.
Желаю Вам удачных снимков!
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 (CC BY-NC-ND)