Lors de la prise de vue en mRAW ou sRAW, comment l'appareil photo génère-t-il des fichiers plus petits?

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La plupart des DLSR milieu et haut de gamme offrent deux ou trois tailles pour la capture RAW. Lorsque l'appareil photo génère des fichiers RAW de taille moyenne ou petite, comment les réduit-il? Capture-t-il moins d'informations sur le capteur? Capture-t-il la quantité complète d'informations et applique-t-il ensuite une sorte de compression intégrée? Cela fait-il autre chose que je ne décris pas?

ahockley
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Parlez-vous de petites différences dans les tailles de fichiers brutes ou de différentes dimensions d'image brutes?
Matt Grum

Réponses:

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Douglas Kerr donne un résumé magistral et largement non mathématique aux formats de sortie Canon sRaw et mRaw . La situation est compliquée et n'est pas parfaitement comprise, mais beaucoup a été déduit par rétro-ingénierie. Evidemment sRaw est une agrégation 2 x 2 mais avec un sous-échantillonnage de chrominance; mRaw est probablement un rééchantillonnage de bonne foi (impliquant une interpolation locale), avec un sous-échantillonnage de chrominance plus lourd. On pourrait en effet caractériser chacun comme une forme de "compression à huis clos" effectuée de manière sophistiquée pour optimiser l'apparence des détails à l'œil humain pour une taille de fichier de sortie donnée.

Whuber
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En bref: des fichiers "bruts" plus petits regroupent les valeurs du capteur dans des blocs de pixels .

Par exemple, le format RAW de Canon transmet des informations sur les «sensels» individuels. Chaque sensel (ou "photosite") répond à une plage de fréquences restreinte (appelée rouge, verte et bleue). Chacun de ceux-ci, lorsqu'ils seront "développés" plus tard, sera situé sur un site de pixel unique dans l'image finale.

Le format sRAW de Canon, cependant, transmet des informations récapitulatives sur 2 x 2 blocs de capteurs. Il rapporte des données de luminosité (luminance) pour chaque bloc, mais «décime» (saute régulièrement) certaines des informations de couleur. En tant que tel, plusieurs choses importantes se produisent:

  • Les données individuelles de Sensel ne sont plus disponibles. (Les données sRAW sont en effet "traitées".)

  • La résolution de l'image est réduite (elle est divisée par deux, ce qui implique qu'il y a un quart de pixels).

  • La taille du fichier des données est réduite d'environ les deux tiers.

  • Les données sRAW ne sont pas un "sous-ensemble" des données RAW. Il s'agit d'un encodage différent des données brutes, avec moins d'informations . Aucun sensel n'est «ignoré».

(Normalement, réduire la résolution d'une image d'un facteur deux réduira sa taille sur le disque à un quart de l'original. Ici, cependant, les capteurs d'origine fournissent environ 14 bits d'informations, soit 56 bits dans chaque bloc 2 x 2. au format RAW. Dans sRAW, chaque bloc 2 x 2 est codé en trois morceaux de 8 bits, ou 24 bits. Le flux de données résultant n'est donc que de 24/56 = environ la moitié de la taille de l'original et est réduit par un autre 1/3 par la décimation des données de chrominance, pour une réduction nette de 2/3. La compression sans perte est appliquée dans sRAW, donc le rapport peut différer légèrement.)

Cette information a été obtenue grâce à une vaste ingénierie inverse rapportée l'année dernière par Douglas Kerr, dont j'ai résumé très brièvement le rapport ici (sans trop de distorsion, j'espère).

Whuber
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Mettez simplement l'appareil photo redimensionne la photo pour qu'il y ait moins de pixels dans un fichier sRaw, donc la taille du fichier est plus petite. Par exemple, le Canon 50D sRaw1 est de 7,1 mégapixels par rapport aux 15,1 mégapixels complets du capteur.

Je crois que cela se produit après que les couleurs ont été interpolées à partir du réseau Bayer afin que les données de capteur complètes soient utilisées, un fichier sRaw contient également des informations en couleur à chaque pixel. Une compression sans perte est également appliquée pour réduire davantage la taille.

Certains fabricants proposent une compression brute avec perte en utilisant la résolution d'image complète, mais ces fichiers ne seront pas aussi petits que les fichiers bruts à résolution réduite dans la plupart des cas. La compression sans perte est également utilisée sur les fichiers bruts pleine résolution, ce qui n'a aucun effet sur la qualité de l'image, mais prend plus de temps pour lire / écrire les fichiers (en raison de la nécessité de compresser / décompresser) et n'est donc parfois pas utilisée.

Matt Grum
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Je ne suis pas sûr de la compression sans perte. Ce serait probablement très spécifique à la marque et au modèle, et probablement pas une fonctionnalité que chaque modèle d'appareil photo utilise. La plupart des fichiers RAW sont des données vraiment brutes et intactes provenant du capteur, sans aucune compression d'aucune sorte.
jrista
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@jrista: FYI - La compression RAW sans perte commence à être utilisée dans les caméras modernes. Par exemple, le Nikon D7000 prend en charge les compressions sans perte 14 bits dans les fichiers NEF ( nikonusa.com/Find-Your-Nikon/Product/Digital-SLR/25468/… )
Reed Copsey
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Je pense que les principaux fabricants utilisent une forme de compression brute sans perte depuis un certain temps maintenant - en regardant à travers mes fichiers bruts Canon de mon ancien 30D, ils sont tous de tailles de fichiers très différentes, s'il s'agissait de données brutes non contaminées, ils seraient tous les même taille!
Matt Grum
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@jrista La plus petite taille de fichier de mon 30D était de 5,6 Mo et la plus grande de 9,6 Mo, trop grande pour être la vignette JPEG. Étant donné que les petites images brutes ont de grandes zones de blanc pur, je suis presque sûr que Canon utilise l'encodage de la longueur de course pour fournir une compression brute sans perte.
Matt Grum
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Matt a raison; en ce qui concerne Canon par exemple, ce n'est pas un secret que les raw Canon utilisent la compression sans perte. La recherche de «Canon raw lossless» mène directement à ceci par exemple: cpn.canon-europe.com/content/education/infobank/…
Conor Boyd
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Si vous faites référence à de petites variations de taille de fichier brut lors de la prise de vue de fichiers bruts en pleine résolution, l'explication est la compression sans perte. Voir: http://cpn.canon-europe.com/content/education/infobank/image_compression/lossless_and_lossy_compression.do

Il est vrai que les fichiers bruts contiennent toutes les données capturées par le capteur mais il peut toujours y avoir des redondances dans les données qui permettent à la caméra d'économiser de l'espace sans perdre aucune des informations d'origine!

Matt Grum
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