IMMAGINI IN FORMATO RAW

Definizione

Raw, che deriva dall'inglese "grezzo", è una modalità di registrazione dell'immagine che consente di salvare i dati scaricati direttamente dal sensore, senza ulteriori regolazioni da parte del software della fotocamera.
Le informazioni verranno poi "incapsulate" in modo diverso a seconda del produttore della fotocamera (nef, cr2, orf, ...).
Le uniche impostazioni della fotocamera che influenzano l'immagine sono: la sensibilita (ISO), il tempo di esposizione e il diaframma; un'immagine salvata in formato RAW è l'equivalente digitale del negativo della pellicola (esposta ma non ancora sviluppata).

Un sensore

Il sensore

La fotografia si basa sul concetto di registrare la luce proveniente dal soggetto su di un materiale sensibile all'azione della luce stessa. In passato questo compito era affidato alla pellicola, ora, con l'avvento dell'era digitale, viene eseguito dal sensore.
I sensori, costruiti principalmente con tecnologia CCD o CMOS, si basano sulla capacità che hanno alcuni semiconduttori di far muovere cariche elettriche se colpite da fotoni, ossia la capacità di reagire all'esposizione alla luce.
Il sensore è composto da milioni di celle sensibili alla luce, dette fotodiodi o fotodettori, che forniscono un'informazione (carica elettrica) direttamente proporzionale alla quantità di fotoni che l'hanno colpito. Ogni fotodiodo collocato sul sensore contribuisce ad un pixel dell'immagine finale, ad esempio in un sensore da 9 MP nominali, la massima risoluzione possibile è di 3.488 x 2.616 fotodiodi (pixels) per un totale di 9.124.608 fotodiodi.
Quest'ultimi però sono in grado di registrare l'arrivo dei fotoni ma non la loro lunghezza d'onda, il segnale che restituiscono è quindi pura luminosita: l'immagine grezza è priva di colori, è in scala di grigi.

Ogni filtro lascia passare solo la componente della luce del proprio colore quindi ogni fotodiodo fornisce un valore in scala di grigi proporzionale alla quantità e alla qualità di luce che lo ha raggiunto.
Nel 50% dei pixel arriva la componente verde, nel 25% arriva la componente rossa e nel rimanente 25% arriva la componente blu. Questo perché l'occhio umano è particolararmente sensibile alla lunghezza d'onda del verde, quindi il canale migliore di un'immagine proveniente da un sensore è il verde, avendo meno punti in cui tale colore deve essere interpolato.
I segnali analogici in uscita dai fotodiodi del sensore, dopo la loro conversione in digitale, possono andare in due direzioni diverse a seconda della impostazione della fotocamera: o verso il processore d'immagine interno che, attraverso l'algoritmo di interpolazione (demosaicizzazione), ricostruisce le due componenti colore mancanti su ogni fotodiodo, oppure questi dati grezzi possono venire registrati appunto nel file RAW.

Normalmente il file RAW finale è leggermente più ampio perché esso, oltre alle informazioni digitali, contiene anche i codici di formato del file, dati cioè che permettono l'identificazione del file (header) e dunque la sua leggibilità.
Non voglio soffermarmi troppo sulla tecnica di demosaicizzazione, anche perchè esistono diversi algoritmi per l'interpolazione dei colori comunque potete trovare numerose infomazioni in rete.

Dalla luce al colore

Come è possibile risalire alle informazioni del colore? Come è possiamo tramutare una scala di grigi nei tre valori R G B?
Il compito di separare e distribuire le tre componenti cromatiche sui diversi "pixel" del sensore è affidato al cosidetto "filtro di bayer" o "color filter array". Quest'ultimo, collocato davanti a tutti i sensori CCD e CMOS, non è altro che una matrice di filtri colorati perfettamente allineati ad ogni fotodiodo. In questo modo ogni fotodiodo registra il segnale relativo ad una sola delle tre compontenti RGB che compongono l'immagine.

I Vantaggi del RAW

Come spiegato in precedenza, nel file RAW vengono registrati i segnali digitali relativi ad ogni pixel (a 10, 12, 14 o 16 bit), provenienti dalla conversione da analogico a digitale del segnale di ogni fotodiodo. Tale registrazione puo essere effettuata senza alcuna compressione ("lossless"), ovvero senza perdita di dati relativi a dettagli di immagine, e con una elevata profondità colore (dettaglio cromatico).
In questo modo è possibile effettuare delle variazioni all'immagine (esposizione, bilanciamento del bianco, contrasto, ecc) in modo maggiore rispetto ai formati compressi come il JPG.
I file JPG sono file invece in formato "lossy" che, proprio per comprimere al massimo i dati, scartano alcune delle informazioni riguardanti l'immagine originale.
Sono metodi molto vantaggiosi per ottimizzare al massimo lo spazio, ma irreversibili: ogni qual volta una immagine viene salvata in un formato lossy, vengono perse alcune informazioni, che non sono più recuperabili, a meno naturalmente di averne conservato una copia di backup.
Proprio a causa di questa loro caratteristica, è assai sconsigliabile fare progressive modifiche e salvataggi in questo tipo di formati, perchè ad ogni passaggio la qualità peggiorerà e sarà sempre meno fedele all'originale.

Apertura ed elaborazione file RAW

Per aprire un file in formato raw accorre un software apposito, che svolge l'operazione che farebbe il processore d'immagine della fotocamera; ossia applicare l'algoritmo di demosaicizzazione per calcolare le due componenti RGB mancanti per ogni pixel.
Sono numerosi i programmi che supportano questo formato: Camera Raw, LightRoom, Acdsee, dcraw,qimage ecc ecc.
Solitamente per "sviluppare" i RAW (NEF nel mio caso perchè uso Nikon) utilizzo Adobe Camera Raw. L'unico problema che si incontra nell'utilizzare questo software è che Nikon cripta il valore del bilanciamento del bianco, ACR non è in grado di leggerlo correttamente e ne fornisce un valore approssimativo. In ogni caso con le ultime versioni si ottiene un risultato ottimo, facendo semplici calibrazioni.

Conclusioni

Il RAW ci da la possibilità di ottenere il massimo dalla nostre immagini:

- Massima qualità in formato lossless, file modificabile piu volte senza perdite di qualità
- Elevato dettaglio cromatico
- Possibilità di scegliere/variare i parametri in post produzione (bilanciamento bianco, profilo colore ecc)
- Avere la copia originale e unica della fotografia
- Correggere gli errori di esposizione, alte e basse luci

SVANTAGGI:

- Grosse dimensioni (ma molto piu piccole dei TIFF)
- Formati differenti a seconda del produttore
- Maggiore tempo "speso" per l'elaborazione

Scattando in JPG invece a svolgere le operazioni necessarie è il raw converter inserito dal produttore all'interno della fotocamera, che da la sua interpretazione dell'immagine e cestina le informazioni che ritiene superflue. E' necessario ,a priori, scegliere le impostazioni di bilanciamento del bianco, contrasto, nitidezza, saturazione, spazio colore... tenendo conto che ogni successiva modifica comprometterà la nostra immagine.

Scattare in RAW o JPG? Io non ho dubbi e voi? :)