Mengapa saya bisa mengatur white balance file RAW tetapi bukan file JPEG?

Baru-baru ini saya mulai mengatur DSLR saya untuk menyimpan file RAW, dan menggunakan Adobe Lightroom untuk memprosesnya. Namun saya masih menggunakan titik kecil saya dan memotret banyak kamera yang tidak memiliki opsi untuk menyimpan file RAW. Saya juga memperhatikan bahwa di ruangan terang, opsi white balance berbeda dengan file RAW vs file JPEG. Dengan file RAW Anda memiliki opsi untuk memilih dari sejumlah pengaturan seimbang putih (florescent, halogen, auto dll ..), sedangkan dengan JPEG Anda tidak. Kenapa ini?

Jawaban singkat dan cepat:

Semua gambar dimulai sebagai file RAW yang harus memiliki keseimbangan warna yang diterapkan padanya.

Untuk gambar jpeg, transformasi ini dilakukan dalam kamera menggunakan pengaturan white balance kamera. Seperti disebutkan di atas, Lightroom tidak memiliki cukup informasi untuk membatalkan transformasi ini.

File RAW yang disimpan tidak memiliki transformasi yang diterapkan oleh kamera, memungkinkan Anda, sang fotografer, untuk memutuskan nanti transformasi white balance mana yang ingin Anda terapkan.

Mari kita anggap gambar yang ditangkap oleh sensor (RAW) sebagai dikalibrasi dan netral.

Persamaannya adalah sebagai berikut untuk menghasilkan JPEG warna seimbang adalah:

JPEG = RAW * T

dimana T adalah color balance transformation

Biasanya untuk menerapkan keseimbangan warna yang berbeda ke JPEG, Anda perlu menerapkan kebalikan transformasi as-shot ke JPEG (untuk mengembalikan gambar netral)

NEUTRAL = JPEG * 1/T

lalu terapkan transformasi warna baru

NEW_JPEG = NEUTRAL * T2

Sayangnya, gambar JPEG (setidaknya yang dihasilkan oleh Nikon D50 saya) tidak termasuk pengaturan suhu gambar yang dipotret. Jadi itu berarti T dari persamaan tidak diketahui oleh Lightroom ketika Anda hanya memiliki gambar JPEG. Jadi itu tidak dapat menerapkan transformasi terbalik untuk mengembalikan gambar yang netral.

Sebaliknya ia menggunakan transformasi generik yang berbeda untuk mengubah keseimbangan warna.

Jawaban teknis yang bagus sejauh ini. Berikut ini analogi sederhana yang mungkin tidak tepat tetapi:

File RAW seperti film negatif. Anda dapat bekerja dengannya di kamar gelap (Lightroom) dan mencetaknya (JPG). JPG seperti cetak. Setelah dicetak, tidak banyak yang bisa Anda lakukan.

Jawaban Decastlejau memberikan beberapa wawasan teknis yang hebat bagi mereka seperti saya yang menyukai semua hal teknis. Untuk penakut takut tentang matematika, berikut adalah jawaban yang tidak terlalu rumit. Dengan RAW, Anda memiliki data sensor asli, yang umumnya disimpan sebagai pembacaan SENSOR merah, hijau, atau biru asli untuk setiap piksel sensor digital, serta metadata lainnya seperti detail paparan, keadaan kamera (mis. Keseimbangan putih), kamera pengaturan, dan mungkin berbagai data tambahan.

Gambar mentah pada dasarnya adalah pembuangan langsung data dari sensor digital, yang biasanya piksel sensitif cahaya merah, hijau, dan biru (photosites) diatur dalam larik filter warna bayer . Karena RAW adalah data sensor asli, Anda memiliki jumlah maksimum informasi yang tersedia untuk Anda, yang biasanya mencakup kedalaman bit yang jauh lebih besar (dan rentang dinamis) daripada gambar yang disimpan ke dalam format lain. Ini adalah gambar "netral" yang disebutkan decastlejau ... tidak ada penyesuaian atau kurva nada yang diterapkan, ini benar-benar data asli.

Pixel dari gambar RAW tidak secara langsung memetakan ke pixel pada layar, dan karenanya, mereka tidak dapat dilihat secara langsung. Untuk melihat gambar RAW, data piksel sensor mentah ini harus dilewatkan melalui algoritma rendering yang mengambil data sensor mentah, dan menerapkan berbagai penyesuaian dan pelemahan, seperti kurva nada, penyesuaian white balance, penyesuaian eksposur, dll. untuk menghasilkan piksel layar yang masing-masing berisi elemen merah, hijau, dan biru. Algoritma ini harus diterapkan kapan saja penyesuaian apa pun dilakukan pada gambar RAW untuk melihat gambar akhir di layar. Dengan bekerja dengan RAW dengan cara ini, Anda mempertahankan data sensor asli dalam keadaan murni, memungkinkan Anda untuk secara radikal mengubah penyesuaian apa pun dalam "pipa pemrosesan" ini kapan saja, dan melihat hasil ideal dalam gambar yang ditampilkan di layar. Sebagian besar pemrosesan algoritmik dari data RAW menghasilkan KURANGNYA informasi pada gambar akhir hingga taraf tertentu. Menerapkan kurva nada, misalnya, biasanya menghasilkan peningkatan kontras, tetapi kehilangan dalam rentang dinamis.

Gambar JPEG, berbeda dengan gambar RAW, adalah gambar yang telah diproses oleh algoritma yang menerapkan kurva nada, pengaturan keseimbangan putih, dll. Untuk membuat gambar akhir. Karena JPEG sudah diproses, data sensor asli hilang. Hal yang sama akan berlaku jika kamera Anda menyimpan file TIFF dan bukannya JPEG ... memproses data sensor asli "membeku" menjadi keadaan akhir. Gambar yang diproses tidak sepenuhnya tanpa ruang kepala, dan penyesuaian masih dapat dilakukan. Semakin tinggi kedalaman bit dan semakin luas gamut yang Anda simpan, semakin banyak ruang kepala yang Anda miliki, namun Anda tidak akan pernah memiliki jumlah fleksibilitas yang sama seperti jika Anda menggunakan RAW.

Salah satu contoh ruang kepala terbatas adalah di bidang penyesuaian white balance. Setiap piksel dalam JPEG sekarang berisi informasi warna merah, hijau, dan biru. Ini membatasi jumlah koreksi white balance yang dapat Anda capai tanpa menemui gumpalan warna aneh atau pembelahan warna, terutama dengan penyesuaian yang lebih besar. Dimungkinkan untuk melakukan penyesuaian tersebut lebih jauh dengan RAW karena Anda dapat menyatu kembali setiap piksel dalam gambar akhir dari data sensor merah, hijau, dan biru asli, yang memungkinkan Anda untuk menghilangkan gips warna.

Sebenarnya Anda dapat mengatur white balance dari gambar jpg. Hanya hasilnya akan jauh lebih rendah daripada yang Anda dapatkan dari file RAW. Seperti dibahas jauh lebih baik pada jawaban lain, file jpg mengandung lebih sedikit data daripada yang RAW, sehingga tidak ada margin untuk mengubah keseimbangan warna. Hal yang sama berlaku untuk pengaturan eksposisi dan kontras.

Mengatakan bahwa, apakah mungkin pula untuk sedikit mengubah white balance gambar jpg menggunakan program lain, tetapi di Lightroom mereka memutuskan bahwa hasil buruk yang dapat Anda kelola dari file jpg tidak akan cukup baik untuk pengguna Lightroom tipical.

Perhatikan juga bahwa ini tidak ada hubungannya dengan teknik kompresi jpg, hanya saja format file jpg menyimpan lebih sedikit informasi.

Mungkin analogi ini akan membantu memperjelas alasan mengapa penyeimbangan RAW lebih baik daripada penyeimbangan JPEG.

Bayangkan Anda memiliki gambar hitam putih. Cukup jelas bahwa tidak ada cara otomatis untuk mengembalikan warna pada gambar itu. Karena ada banyak warna berbeda yang dipetakan ke warna abu-abu tertentu, tidak ada cara untuk mengetahui apa warna aslinya. Anda bisa menebak (seperti yang dilakukan dengan mewarnai film-film lama), tetapi Anda tidak pernah bisa memastikan.

Sekarang bayangkan sebuah gambar yang keseimbangan putihnya begitu kacau sehingga semuanya berwarna biru. Situasi ini mirip dengan gambar hitam putih. Anda kehilangan informasi tentang merah dan hijau yang semula ada di gambar. Sebuah program komputer yang menghilangkan warna biru sehingga tidak ada warna keseluruhan tidak akan memberikan Anda gambar asli kembali, melainkan bidikan hitam putih.

Tentu saja, sebagian besar keseimbangan putih tidak kacau seperti pada contoh di atas, dan keseimbangan putih JPEG berfungsi dengan baik. Tapi, Anda akan selalu mendapatkan konversi yang lebih akurat ketika Anda memiliki informasi asli dari bidikan, seperti di RAW.

Jawaban decasteljau sangat bagus untuk pekerjaan teknis. Biar saya tambahkan sedikit bulu:

File RAW memiliki data linier dari sensor - lebih banyak foton yang menghantam setiap photosite sama dengan pembacaan yang lebih tinggi secara langsung. Dan itu terbagi rata menjadi merah, hijau, dan biru. (Ya, secara teknis, reseptor hijau dua kali lebih banyak di sebagian besar sensor. Tapi itu detail implementasi.)

Namun, ini bukan bagaimana sistem penglihatan manusia - mata dan otak - memahami segala hal.

Pertama, kami merasakan kecerahan dalam mode non-linear, itulah sebabnya kami dapat menangani matahari cerah dan bayangan gelap semua dalam adegan yang sama tanpa terlihat aneh. Inilah sebabnya mengapa kurva diterapkan pada gambar RAW untuk membuat gambar hasil akhir yang menarik. Anda dapat melewati ini dan menghasilkan JPEG linier, tetapi akan terlihat datar (tidak ada permainan kata-kata) dan aneh.

Kedua, kita mempersepsikan warna berdasarkan pengertian yang melekat pada hal - hal apa yang harus diwarnai, itulah sebabnya mereka tampak normal bagi kita di bawah cahaya dingin dan hangat, dan bahkan, setelah sedikit penyesuaian, di bawah cahaya yang sangat aneh. Jika cahayanya "benar-benar" sangat biru, kita cenderung tidak melihatnya - tetapi jika Anda mengambil foto, lebih banyak foto biru akan direkam. File gambar tidak tahu bagaimana hal-hal "seharusnya" terlihat, dan perlu memiliki koreksi white balance diterapkan untuk membuat gambar sesuai harapan mental kita.

Saat mengkonversi dari file RAW, konverter berfungsi dari titik awal yang diketahui. Entah itu memiliki profil rinci untuk model kamera Anda (atau bahkan yang Anda hasilkan sendiri), atau setidaknya matriks warna dasar yang cocok dengan output umum kamera. Jadi, bisa dari negara itu untuk menerapkan berbagai penyesuaian - ini adalah "RAW * T" dalam jawaban decasteljau, dan jika Anda berubah pikiran, karena biasanya file RAW asli dibiarkan tidak dimodifikasi, ia dapat mulai lagi dari awal dan terapkan transformasi yang berbeda.

Setelah Anda memiliki file JPEG, garis dasar itu hilang, dan tidak ada yang diketahui dari mulai penyesuaian dengan.

Kurva dan Kejenuhan Nada membuat ini sulit karena:

(1) mereka terjadi setelah white balance

(2) mereka tidak linier, yang berarti urutan operasi itu penting

(3) mereka tergantung pada model kamera dan pengaturan Kontrol Gambar

1 & 2 berarti pemrosesan ini harus dicadangkan sebelum white balance dapat disesuaikan. 3 berarti tidak mungkin untuk mundur dengan tepat.

Ada transformasi yang dapat memperbaiki white balance tanpa mendukung langkah-langkah lain ini, tetapi transformasi itu non-linear dan berbeda untuk setiap kamera. Seorang pengguna yang sabar dapat menemukannya secara manual menggunakan kontrol Curves. Untuk melakukannya secara otomatis akan membutuhkan rekayasa balik khusus kamera.