Обзор графических форматов:
TIFF, RAW, JPG

Представляю вашему вниманию фрагмент одной из глав моей будущей книги про фотосъемку пейзажа под рабочим названием «Фотографируем пейзаж»

Основное правило фотосъемки цифровой камерой гласит: сначала мы стараемся получить хорошие снимки, а обработкой и доведением полученного изображения «до ума» занимаемся уже потом, на работе или дома. Поэтому важно донести вашу самую лучшую в мире фотографию до компьютера в целости и сохранности. Поможет нам в этом знание особенностей различных форматов записи.
Если вы человек по жизни экономный, перед вами стоит дилемма – какой формат из имеющихся в вашей ненаглядной камере использовать для записи изображений. Цифровые камеры сегодня могут предложить вам форматы TIFF, RAW и несколько градаций формата JPEG. Обсуждение достоинств и недостатков каждого из них начнем с JPEG, как имеющегося сегодня в любой фотокамере и наиболее популярного в фотолюбительской среде.

Формат JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group), как следует из его названия, был создан по инициативе самих фотографов, кажется, еще во времена царя Гороха для передачи отсканированных или созданных на компьютере изображений. В те времена объемы дисковой памяти компьютера были невелики. Для примера, в то время размер памяти моего персонального компьютера составлял всего 20 Мб, то есть в него могла поместиться от силы одна сегодняшняя фотография.
Информация в те времена передавалась в основном посредством пятидюймовой дискеты, поэтому было важно «утрамбовать» изображение так, чтобы оно сильно не обременяло своим присутствием память компьютера и при этом не особо пострадало качество «картинки». Для этого использовали уже имеющийся алгоритм, который применяли для архивирования машинных файлов, устроенный по принципу объединения схожих последовательностей нулей и единиц машинного кода. Но, в отличие от машинного кода, требующего точного восстановления всех заложенных в него инструкций, решили, что для уменьшения размера файла с изображением можно слегка пожертвовать его качеством, поскольку оно предназначено для просмотра человеческим глазом, прощающим некоторые неточности. В результате разработчики и получили формат JPEG, который позволяет хранить цветные изображения с глубиной до 24 битов, а также изображения в оттенках серого.
Как следует из биографии этого формата, его основной задачей является минимизация занимаемого изображением пространства на диске. Это сжатие происходит далеко не безвозмездно – страдает качество: теряется деталировка и нарушается цветность. Происходит это в разной мере и зависит от степени сжатия и количества разнородных мелких элементов изображения. Если, к примеру, пейзаж с травой и цветами при сжатии сильно потеряет в качестве, то изображение одного голубого неба можно спокойно сжать до минимального, с почти полным сохранением качества.
Посмотрите на увеличенные фрагменты трех иллюстраций, снятых в формате JPEG, с различным качеством (Basic, Norm и Fine) на камеру Nikon D70. Хотя по внешнему виду разница в качестве между ними не очень заметна, но при больших увеличениях она проявляется гораздо существеннее, прежде всего в деталях.

Достоинства
Минимальное время записи изображения на карту памяти и экономия места.

Недостатки
Не подходит для съемки качественных фотографий большого размера с множеством мелких деталей.

Для кого

Подойдет начинающим фотолюбителям и всем, кто не собирается печатать потом снимки больше, чем 10х15 см. А в случае нехватки памяти на карте JPEG «спасет» и профессионала, не желающего упустить отличный кадр. Если же ваша камера не имеет другого формата, то во имя качества рекомендую использовать режим с наименьшим сжатием, обычно обозначаемый «fine».

Формат TIFF

Два кадра одного и того же вида, снятые в формате JPEG (слева) и TIFF (справа) на камеру LEICA DIGILUX 1. Опятьтаки, разница будет заметна преимущественно в деталях и только при большом увеличении в виде легкого «замыливания» мелких деталей. Формат TIFF (Tagged Image File Format) был создан в качестве универсального формата для цветных изображений. Надо сказать, что этот формат вообще является весьма любопытным изобретением инженеров фирмы Macintosh, поскольку его внутренняя структура может принимать любые причудливые формы. К тегам, содержащим само изображение и описывающим данные по его цветности, сжатии, разрешении и тому подобные, могут быть добавлены любые другие. Таким образом, этот формат имеет наращиваемую структуру. Например, файл может содержать не одно, а несколько изображений (называемых слоями) или какието дополнительные данные. Чтобы графический редактор, читающий этот могучий формат, смог разобраться, где в нем что находится, структуру изображения описывают в так называемом каталоге файла изображения (IFD), расположенном в заголовке того же файла. Подобно рассмотренному ранее JPEG, формат TIFF позволяет нам записывать как цветные изображения с глубиной цвета до 24 битов, так и монохромные изображения. Более того, в файлах этого формата можно хранить изображения и в других цветовых моделях, например в CMYK (используется в основном при печати). Надеюсь, что я не сильно утомил вас техническими подробностями, но давайте всетаки вернемся к нашим баранам, то есть к нуждам фотографалюбителя. Если ваша камера имеет форматы JPEG и TIFF, то рекомендую вам использовать только TIFF, только тогда вы сможете быть уверены, что используете возможности матрицы своего фотоаппарата и его объектива на все сто процентов. Изображение с матрицы, обработанное процессором камеры, записывается на карточку в несжатом виде, то есть целиком и полностью, и поэтому не теряет своих живых свойств. Стоит отметить и недостатки, присущие формату TIFF. Вопервых, неся в себе большой объем информации, такие файлы занимают много места на карточке памяти. Для примера скажу, что в моей камере на карточку объемом 256 Мб помещается 20 снимков в формате TIFF или 128 штук (то есть в шесть раз больше) в формате JPEG. Вовторых, изза большого размера файлов они дольше пишутся на карту памяти – время записи TIFF может составлять несколько десятков секунд, в то время как запись формата JPEG обычно занимает порядка двухтрех секунд.

Достоинства
Изображение с матрицы, обработанное процессором камеры, записывается на карточку в несжатом или почти несжатом виде, то есть практически полностью, и поэтому не теряет своих живых свойств.

Недостатки
Занимает много места на карте памяти, долгое время записи.

Для кого
Для фотолюбителей и профессионалов, желающих печатать фотографии больше, чем 10х15 см, не жалеющих места на карте памяти для качественных снимков, с которыми позже можно поработать в графическом редакторе.

Формат RAW

Эти иллюстрации показывают преимущество формата RAW. Синий снимок был снят навскидку, с неправильно установленным балансом белого (по лампам накаливания). Такой снимок, снятый в формате JPEG или TIFF, можно было бы только выкинуть или пришлось бы перевести в режим оттенков серого. Однако формат RAW позволил избавиться от синюшности и спасти эту фотографию, применив другой баланс белого (в данном случае – «солнечно»).
Но самые интересные возможности для фотографа предоставляет формат RAW (от англ. «raw» – сырой, необработанный). Замечу, что этот формат поддерживают только дорогие профессиональные и полупрофессиональные цифровые фотоаппараты. Чем же так примечателен этот формат?
Как мы уже знаем, после того, как изображение получено с матрицы, оно проходит обработку в процессоре камеры, где на него «накладываются» выбранные фотографом установки баланса белого, резкости, контраста, цветовой насыщенности и другие. Результат пишется на карту памяти. Так обстоит дело с форматами JPEG и TIFF. В формате RAW дело обстоит иначе: на карту памяти отдельно пишется само, не обработанное пока еще изображение, а все установки, выбранные фотографом, сохраняются в заголовке файла отдельно, с тем, чтобы быть примененными позже. Затем на компьютере эти файлы формата RAW обрабатываются уже в специальных программах, называемых RAWконвертерами, причем пользователь может решить, применить ли к изображению установки, выбранные во время съемки, либо заменить их на другие, более подходящие.
Так, если при съемке горного пейзажа вы были уверены, что солнечный баланс белого как нельзя лучше подойдет для этой сцены, а дома вдруг обнаружили, что картинка имеет холодные тона и отталкивает, то вы сможете «отменить» выбранный баланс белого, заменив его, к примеру, на «облачный». То же самое относится ко всем фильтрам, например, чернобелому, сепии и соляризации, цветовому балансу, цифровой резкости и некоторым другим параметрам. К снимку можно даже применять соответствующие установки из других изображений, например, определив раз и навсегда точный баланс белого для одного из кадров, снятых на поляне, можно использовать его для всех остальных снимков этой фотосессии. После того как гармония, наконец, достигнута, мы сохраняем снимок на компьютере в любом формате, но исходный RAWфайл с необработанным изображением при этом не страдает.
Трудно поверить, но использование формата RAW позволяет даже немного (до  / 3EV) скорректировать неверную экспозицию! Это стало возможным благодаря информационной избыточности, предоставляемой двенадцати (в ряде случаев – шестнадцати) битной разрядной сеткой на каждый цветовой канал в формате RAW, против восьмибитной сетки форматов JPEG и TIFF. Поскольку весь процесс работы с RAW очень напоминает корректировки при оптической печати с переэкспонированного или недоэкспонированного негатива с применением тонирующего виража, фильтров и так далее, то формат RAW часто называют цифровым негативом.
Справедливости ради замечу, что различные производители фотоаппаратуры по разному трактуют понятие «необработанная информация». К примеру, одни из них всетаки применяют функцию шумоподавления к изображению перед записью формата RAW, другие – цифровую резкость, третьи – сжатие, а в устаревших моделях можно найти даже баланс белого. Кроме этого, все фирмы стремятся привнести в этот формат чтото свое, и в результате появились такие форматы, как ORF (фирма Olympus), NEF (Nikon), CRW (Canon) и другие. Все это – разновидности формата RAW, и для работы с каждым из них требуется свой, уникальный RAWконвертер. Замечу, что фирма Adobe выпустила плагин для Adobe Photoshop CS 8.0, читающий все форматы RAW, которые любой фотограф при желании может бесплатно скачать с сайта фирмы.
Примечательно, что файл в формате RAW занимает существенно меньший размер памяти, чем аналогичный TIFF. Объясняется это тем, что в RAWфайле хранится не само изображение целиком, а только та информация, что получена с трех сенсоров матрицы, отвечающих за красный, зеленый и синий каналы, а интерполяция с построением окончательного изображения осуществляется уже потом, в RAWконвертере на компьютере. Для формата TIFF интерполяция производится непосредственно после съемки, в самой камере, и ее результаты записываются на карту памяти, занимая гораздо большее пространство. Замечу также, что процесс интерполяции сам по себе очень энергоемкий, что сказывается на продолжительности жизни аккумуляторов.
При всех достоинствах формата RAW у него есть и небольшие недостатки. Основным из них, на мой взгляд, является необходимость обрабатывать изображения на компьютере перед их использованием. Каждый снимок должен быть обработан индивидуально, а на такую усидчивость способны далеко не все. Вторым недостатком, но не столь существенным, о котором я уже говорил, является несовместимость форматов RAW различных производителей, приводящих к необходимости использования фирменных RAWконвертеров или плагинов к графическим редакторам.

Достоинства
Огромные возможности по «доводке» фотографий.

Недостатки
Занимает меньше места на карте памяти, чем TIFF, но больше, чем JPEG, практически каждый производитель старается иметь «в запасе» свой RAW, для которого необходим отдельный плагин.

Для кого
Для профессионалов и очень (даже слишком!) продвинутых фотолюби телей.

Резюме
Так что вопрос, каким именно из имеющихся в камере форматов пользоваться, каждый решает сам. Когото, желающего снять сотни гениальных снимков на одну небольшую карточку памяти, вполне устроит имеющийся в любой камере формат JPEG, комуто понравится логическая завершенность формата TIFF, а ктото, наоборот, любящий до самого последнего момента все менять и переиначивать, предпочтет RAW. Впрочем, выбор между TIFF и RAW пока для большинства пользователей не актуален: сегодня редкие камеры имеют и тот и другой форматы.