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以前，我們使用的DC多數(shù)只有JPEG這一種存儲(chǔ)格式，我們沒什么選擇的余地，但隨著數(shù)碼相機(jī)性能的提高，以前只有專業(yè)機(jī)才有的功能漸漸的變成了多數(shù)相機(jī)普及的功能，比如MF功能、多點(diǎn)對(duì)焦、高速連拍等功能，而RAW、TIFF等存儲(chǔ)格式的增加也是其中一個(gè)方面。那么，這三種格式到底有什么差別呢，它們各有什么特點(diǎn)呢？對(duì)于它們的使用，一直有很多爭(zhēng)議，有人甚至認(rèn)為使用RAW的就不是好的攝影師（因?yàn)橛肦AW就是為了后期處理、而依靠后期處理的就不是好攝影師）……看了下面的討論就會(huì)明白，這種看法是多么的無聊。
不過，在討論之前，首先要說明一下數(shù)碼相機(jī)的成像原理： 我們手里的所有數(shù)碼相機(jī)都能照出彩色的圖像，但實(shí)際上絕大多數(shù)的數(shù)碼相機(jī)的感光元件只能記錄灰度信息（除了Foveon X3感光元件，掃描式數(shù)碼后背和多次曝光數(shù)碼后背以外）！由于每個(gè)感光單元只能感受RGB三元色中的某一種顏色的灰度值，所以我們要將3種顏色的感光元件分開間隔布置，布置成如下次序 R G R G R G 大家可以看出，綠色占了總數(shù)的一半，而紅色和藍(lán)色各占25%。這樣做的原因是因?yàn)槿搜蹖?duì)綠色更敏感，能分辨出更多的細(xì)節(jié)，另外綠色也占據(jù)了可見光譜中最重要和最寬的位置，所以這樣布置效率最高。
紅色通道（占總像素25%） 綠色通道（占總像素50%） 藍(lán)色通道（占總像素25%） 從上面的介紹我們可以看到，這樣得到的結(jié)果只是一些3種原色不同亮度的象素組成的馬賽克而已，但實(shí)際上，我們需要的是每個(gè)象素都同時(shí)記錄3種顏色，這時(shí)，我們就要進(jìn)行彩色插值，把那些丟失掉的色彩信息經(jīng)過對(duì)相鄰像素的色彩信息分析之后被重新估算出來。實(shí)際上，一個(gè)好的彩色插值算法是十分復(fù)雜的，主要面對(duì)的問題是既要解析細(xì)節(jié)還要仍能正確還原顏色。 在最極端的情況下，我們會(huì)遇到這樣的情況：拍攝一個(gè)十分小的黑白相間條紋，間隔小到剛剛能覆蓋住每一個(gè)像素單元。這時(shí)，這種插值算法就會(huì)出現(xiàn)問題：鄰近的綠色像素單元不會(huì)給算法提供任何新的信息，所以算法就不知道感應(yīng)白色的紅色像素單元紅到什么程度，同理也不知道鄰近的藍(lán)色像素單元藍(lán)到什么程度（其實(shí)都應(yīng)該紅到或者藍(lán)到最淡，因?yàn)槭前咨?。?dāng)然啦，這樣的情況在實(shí)際生活中非常罕見。實(shí)際上，就算感光元件捕獲的是十分明亮飽和的紅色，仍然存在綠色和很少量的藍(lán)色信息。我們上面舉的例子中的問題在于，正確估算顏色需要一定量的空間信息。如果只有唯一一個(gè)像素單元捕獲紅色信息，那么我們將沒有辦法重新構(gòu)建出這個(gè)特定像素單元的顏色。 由于上面的原因，我們得到的圖像會(huì)有莫爾紋（表現(xiàn)為無關(guān)的紅、綠、藍(lán)色點(diǎn)或者導(dǎo)致變色），絕大多數(shù)相機(jī)為了防止這種問題都采用了在感光元件前面安裝低通濾鏡的方法（AA Filter, Anti-Aliasing Filter）。這個(gè)濾鏡實(shí)際上起到了模糊影像，把色彩信息分布到鄰近像素單元的作用。 RAW數(shù)據(jù)就是由感光元件記錄的圖像的所有灰度數(shù)據(jù)。為了得到最終可用的圖像，這些RAW數(shù)據(jù)必須經(jīng)過所謂的“RAW轉(zhuǎn)換程序（RAW Converter）”的處理（包括去馬賽克）。JPEG格式的數(shù)碼相片實(shí)際上使用了整合在相機(jī)固件內(nèi)的RAW轉(zhuǎn)換程序進(jìn)行全部轉(zhuǎn)換處理。
把這些基本知識(shí)解決后，我們就可以介紹著3種圖像格式了。
RAW格式的全稱是RAW Image Format，是拍攝時(shí)從影像傳感器得到的電信號(hào)在模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換）后，不經(jīng)過其他處理而直接存儲(chǔ)的影像文件格式，該格式的影像文件即沒有將每個(gè)光敏元件得到的電信號(hào)與周圍象元所得到的電信號(hào)進(jìn)行加權(quán)平均化而得到彩色信息，也沒有進(jìn)行過清晰度調(diào)整、反差調(diào)整、色飽和度調(diào)整以及白平衡調(diào)整（這點(diǎn)最重要，不需要在每次拍攝前都對(duì)白平衡進(jìn)行設(shè)置，可以把更多精力投入到攝影中去），反映的是從影像傳感器中得到的最原始的信息，可以說是真正意義上的數(shù)字底片。RAW的圖片尺寸相對(duì)較大，具體計(jì)算方法如下：尺寸大?。剑ㄅ臄z象素?cái)?shù)×每種原色的色位位數(shù)）/8。 它的優(yōu)點(diǎn)是影像質(zhì)量最高，同時(shí)圖像尺寸適中，而且，很多參數(shù)可以進(jìn)行后期調(diào)整，并且不影響畫質(zhì)。缺點(diǎn)是RAW文件不同于BMP、JPEG等文件類型，RAW的代碼中沒有頭文件，這使得很多軟件無法支持對(duì)它的讀取和編輯，通用性差。不過，隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的軟件支持對(duì)RAW格式的瀏覽和編輯，比如PHOTOSHOP新發(fā)布的RAW插件，就可以對(duì)RAW進(jìn)行編輯，而最新版的ACDSEE也加入了對(duì)RAW格式的支持。此外，還有RAW轉(zhuǎn)換程序，例如Adobe Camera RAW 或Phase One Capture One DSLR對(duì)RAW進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。 但是，我們使用RAW格式拍攝時(shí)也不是無所顧忌，最起碼的要求是景深控制正確、曝光正確，雖然在電腦上可以進(jìn)行曝光量的后期調(diào)整，但由于數(shù)碼相機(jī)（包括數(shù)碼單反）的寬容度還是于膠片有一定差距的，如果過曝或者欠曝，將會(huì)導(dǎo)致亮部細(xì)節(jié)或者暗部細(xì)節(jié)丟失嚴(yán)重，即使后期調(diào)整也比較困難。 所以，目前多數(shù)專業(yè)的攝影師、或者說任何稍微懂得點(diǎn)電腦的攝影師，只要在存儲(chǔ)卡允許的條件下都會(huì)使用RAW，取得盡可能好的素材為以后的再創(chuàng)作留下更大的空間。 TIFF格式的全稱是Tagged Image File Format，是一種無損壓縮格式，它保存的圖像信息和RAW是相等的，不過它的尺寸就比RAW大許多了，具體的計(jì)算公式是尺寸大?。剑ㄅ臄z象素?cái)?shù)×每種原色的色位位數(shù)×3）/8。TIFF格式又分為TIFF-RGB和TIFF-YCbCr兩類，其中多數(shù)相機(jī)所說的TIFF是TIFF-RGB。TIFF-YCbCr則是將亮度信號(hào)和色度信號(hào)分開表示，其中色度信號(hào)只有2個(gè)，Cb是R（紅）和G（綠）兩種原色之差，Cr是G（綠）B（藍(lán)）兩種原色之差，在處理時(shí)可以通過亮度Y與兩個(gè)色差信號(hào)的線性運(yùn)算反推出三個(gè)原色信號(hào)的亮度大小。TIFF-YCbCr比TIFF-RGB縮小了1/3,但是，付出的代價(jià)就是不利于軟件對(duì)它的讀取和編輯。所以，現(xiàn)在數(shù)碼相機(jī)仍舊是使用TIFF-RGB的格式。
TIFF原理 同RAW相比，二者的共同點(diǎn)是都保存了最完整的信息量，而且，都可以用軟件修改諸如白平衡之類的參數(shù)，便于后期修改。而與RAW相比，TIFF的優(yōu)點(diǎn)是方便軟件讀取，便于進(jìn)行編輯，缺點(diǎn)是文件大小太大，極大的占用存儲(chǔ)空間，不過，由于數(shù)碼伴侶的盛行，使得我們對(duì)存儲(chǔ)空間的要求不是很高，所以，TIFF越來越收到人們的歡迎。
JPEG（Joint Photographic Expert Group）是聯(lián)合圖像專家小組的英文縮寫，這個(gè)小組專門為連續(xù)色調(diào)靜止圖像壓縮編碼制定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：Digital Commpression and Coding of Continuous Still Image（連續(xù)靜止圖像數(shù)字壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)），也稱JPEG標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在，JPEG標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為WINDOWS下靜止圖像最常用的壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。
JPEG屬于一種有失真壓縮，即我們平時(shí)所說的有損壓縮，所生成的壓縮數(shù)據(jù)經(jīng)過解壓縮后重建的圖像與原圖像只能在視覺上保持一致，但壓縮比越高，視覺上的一致性越差，如果壓縮比不超過1:4的影像質(zhì)量，人們很難看出其與不壓縮影像之間的差別的。那么JPEG的圖像損失是在哪里出現(xiàn)的呢？要說明這個(gè)我們首先要解釋一下JPEG的壓縮原理。
如上圖，在這個(gè)算法當(dāng)中，我們都是以象素為單元對(duì)整個(gè)圖像分成多個(gè)8×8的子塊，然后對(duì)這個(gè)子塊進(jìn)行DCT變換（離散余弦變換），然后進(jìn)行量化、熵編碼，然后得到壓縮數(shù)據(jù)，在解壓（瀏覽）過程時(shí)，壓縮后的數(shù)據(jù)經(jīng)過熵編碼解碼器、反量化器、IDCT（離散余弦反變換）后重建圖像，然后處理下一個(gè)8×8的子塊。通俗的來說，在每個(gè)8×8的單元中，對(duì)單元中的每個(gè)原色進(jìn)行對(duì)比，然后將相近亮度判斷為統(tǒng)一亮度，這樣，表示起來就明顯的簡(jiǎn)化，從而達(dá)到壓縮。但是，在解壓過程中，遇到子塊中的同一亮度信息，系統(tǒng)就會(huì)仍舊把每個(gè)象素解壓回這同一個(gè)亮度，從而造成損失。所以說，JPEG的損失主要是在DCT變換部分。量化這個(gè)概念，通俗的說就是把相近的數(shù)值歸為一類，比如，如果規(guī)定量化后的數(shù)值為1、2、3等整數(shù)，那么，量化器接收到1.7，則輸出2，接收到3.1，則輸出4，這樣必然會(huì)產(chǎn)生失真。不過，相對(duì)與DCT的失真來說，它的失真算是很小的了（因?yàn)榱炕g隔越小，量化精度越高，失真越?。?；熵編碼同樣會(huì)造成數(shù)據(jù)損失，不過也是比較少的。 說來說去，JPEG的損失這么高，那我們?yōu)槭裁催€要采用這種編碼呢？雖然它會(huì)損失畫質(zhì)，但照片所占空間會(huì)大大的縮小，采用不同的壓縮比，它可以比TIFF節(jié)省50％到90％的空間！而且，由于在WINDOWS中的普及，所以針對(duì)JPEG的軟件也非常多，我們編輯起來也非常方便，所以，這種格式是家庭用戶采用的主要圖片格式。
對(duì)JPEG解壓后的位圖文件，從效果上開看非常讓人滿意 從以上討論我們可以看出，之所以會(huì)產(chǎn)生多種格式并存的局面，是因?yàn)樗鼈兏髯缘奶攸c(diǎn)截然不同，可以滿足各種用途的需要： 如果需要最完整的圖像信息，并且善于使用支持RAW格式的專用編輯軟件，那么可以選擇RAW格式；如果需要完整的圖片信息，而且想通過大眾化的工具進(jìn)行編輯，同時(shí)對(duì)文件所占的存儲(chǔ)空間要求不高，可以采用TIFF格式；如果只是一般用戶使用，存儲(chǔ)卡有限，而且想在后期進(jìn)行方便的處理，那么JPEG是首選。 |
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