為何同一台數位相機所取得之影像畫質有好壞之分?原因在於該檔案是否為原始檔?或檔案之壓縮方式?及壓縮之程度等。原始檔取自數位相機感光元件上資訊,為一原汁原味數據,未經任何處理程式處理過,為最優者。有的檔案格式壓縮時會破壞影像細節,將造成某種程度之失真,檔案壓縮越小,其細節被破壞得越嚴重。因此,雖然影像來源都是出於同一筆影像資訊,但儲存成不同之檔案格式,其影像品質將出現差異。
檔案格式
隨著科技的進步,為了因應龐大的影像資料,將造成電路傳輸壅塞、顯示處理速度緩慢、攜帶不便等種種缺點,電腦資訊專家們想出了「影像壓縮」技法,以解決數據資訊越來越大之問題,亦即將檔案做瘦身工程。
影像檔案壓縮的方法,基本上可分為「無失真」及「有失真」壓縮兩類,壓縮結果其所佔的記憶體空間,將比原始影像檔案小很多。
目前數位相機所提供影像格式主要約分三種:JPG、TIF及RAW檔,此三種檔案格式之壓縮機制各部相同,各有各之優缺點。一般相機採JPG檔案格式之儲存為主,較高階之機種則增加支援TIF或自家訂定之RAW檔。
Photoshop支援之影像處理檔案格式繁多,現僅分別介紹常用之JPG、TIF、RAW、PSD檔案格式,到底哪一種檔格式最好?端看你將該相片做何使用,再決定將儲存為何種檔案格式。
下圖為按下相機快門按鈕後,相機由鏡頭取得畫面,經感光元件(CCD或CMOS)所產生之檔案格式,端看你相機之預先設定,最後儲存到記憶卡中。
感光元件
CCD/CMOS
|
數位訊號處理
DSP
|
TIF
|
RAW
|
JPG
|
以下對相關檔案格式作介紹:
JPG 檔案格式(Joint Photographic Experts Group)
JPG是電腦檔案中最普遍的格式之一,亦是目前數位相機支援最廣泛之檔案格式,為一「標準檔案格式」,基本上不需要額外安裝軟體就能開啟,即一般之看圖、影像編修軟體皆可直接瀏覽或加以處理,不需透過相關轉換。由於檔案所佔空間非常小,對於使用者來說,於一定之記憶體中可以儲存更多的影像資訊,故此格式相當受普羅大眾之歡迎。
由於JPG檔案係採應用科技壓縮技術,將影像資料中較不重要的部份去除,僅保留重要的資訊,以達到高壓縮率的目的。當影像的壓縮程度愈高,檔案的體積將愈小,相對的影像的層次、質感亦降低。這個情況在一張影像中,顏色「漸漸」改變成另一顏色時,其變化的位置尤其明顯。故,當壓縮程度較高時,原本漸漸改變的顏色,就會成一層層的顏色或色塊。
一般數位相機提供使用者選擇不同的影像品質,例如:Fine、Normal、Basic等,即提供不同之壓縮率。選擇越高的等級,表壓縮率越低,影像之品質越好,但其檔案較大。反之,選擇較低之等級,則表壓縮率高,檔案較小,其影像品質較差。因此,當在使用數位相機拍攝時,千萬不要貪心想多拍「張數」,而不顧及影像的「解析度或細節質感」,由於記憶體已相當便宜,建議相機採以Fine設定為宜!
JPG檔案格式採8 Bits方式儲存,故檔案較小,其失真比例可由參數來控制;一般而言,特點在於壓縮率高,當壓縮率可在5% ~20% 之間,影像依然能保証其適當的品質。壓縮程度越大,檔案容量越小,品質也越差,這是一般無失真壓縮法所辦不到的。資料壓縮後檔案量愈小,減少儲存空間及傳輸速度愈快。由於JPG 的壓縮率高,但我們之肉眼仍無法辨識不同壓縮率所得品質結果,其結果仍可讓大家接受,所以是目前最受歡迎的檔案格式之一。
JPG的檔案格式,壓縮率非常驚人,原本10幾Mb的影像,存成JPG檔後可能只剩100多K。由於JPG格式屬於破壞性壓縮,存檔時會捨棄一些不必要的像素,如此可增加記憶卡或硬碟相片儲存張數,亦可縮短資料存取時間,於相機拍攝時,對於搶拍、連拍相當有利。
因此,影像經Photoshop編修其間,最好不要重複存成JPG檔,應該儲存成TIF或PSD檔,否則越儲存,影像之品質、細節將遭損害!造成影像失真。如要存成JPG檔,應於該影像處理完成,已成作品,方可為之。PS可選擇12種層級之品質程度,雖無法儲存圖層與色版,卻大幅縮小檔案容量。不過因壓縮所破壞之影像品質在8時,我們肉眼仍很難看出影像壓縮前、後的差異,故建議影像儲存時,壓縮品質應保持在8以上為宜。
如何選擇JPG等級?是相機設定將考慮的,一般係以所拍影像用途來決定,如所得影像需沖印成相片或印刷用途,需以品質為優先考量,以「最高品質」來拍;如影像作為螢幕觀賞、網頁圖片用,則以「一般等級」來拍就可以符合需求。
又,為何選擇「最高品質」來拍?其一為:如記憶卡容量非常充裕,則採「最高品質」來拍,因影像之高品質降低為低品質,是很容易達成,但,低品質提升為高品質影像是有困難度的。其二為:高品質影像細節較豐富,往後影像編修時,如:調整明暗、調整色彩等較能達成預期效果。
TIF 檔案格式(Tagged-Image File Format)
TIF 是用在應用程式或電腦作業平台之間交換檔案格式之一,在所有圖檔中最具彈性的點陣影像格式,可支援所有的高階點陣繪圖、影像編輯、和排版應用程式。 可支援RGB、CMYK、含Alpha色版檔案。簡單的說,TIF 是所有圖檔的「母檔」,也是最高品質的檔案之一。
TIF檔影像格式是一種標準檔案格式之一,為影像處理界最普遍支援的圖檔格式,因為它可以跨平台、提供非破壞性壓縮,不會降低影像的品質,可以100%保存完整影像資訊,十分適用印刷輸出,所以大多數的影像處理軟體及排版軟體都支援。TIF支援RGB全彩、16色、256色、灰階、黑白影像類型,目前能存成8-bit、16-bit與48-bit全彩類型,確保影像不會失真。
由於儲存佔很大空間,如想保有最高品質之影像,存成TIF格式是最好之選擇。然因為不壓縮格式,檔案大小便得非常大,不僅耗費記憶體空間,拍攝張數減少連帶影響儲存時間、連拍、搶拍之速度。
RAW檔簡介
RAW檔基本上是一種泛稱,而非檔案格式,目前較高階、專業相機,皆提供RAW檔。RAW檔是數位相機由感光元件(CCD或CMOS)所提供之最原始資料,故為一種「原汁原味」未經任何軟體處理過之資料,是數位相機之原生檔案格式,因此,我們對數位相機原生檔案格式之通稱。實際上各加相機之RAW檔格式是不相同的,雖同一廠牌生產前後時間不同,其版本不同,RAW檔亦有差異。
由於未經相機內部處理晶片修正補償,做色溫、曝光補償、色彩平衡、GAMMA等調校過,其給予我們做影像後處理、色彩和層次的寬容度相當寬廣空間,依照拍攝者自己之需求來詮釋調校影像。由於「原汁原味」,與JPG檔案相比,較淡而不鮮豔,因此,必須經加以編修及闡述之。
為了降低RAW檔之大小,該檔案亦可經壓縮過,為保持應有之影像品質,一律採取不失真壓縮技術。各家數位相機製造商所提供RAW檔之副檔名皆不盡相同,必須經由廠商提供之專屬軟體來編修或轉檔,或於ADOBE公司Photoshop適時特別更新提供各不同廠牌、機種之處理能力(Camera RAW),使影像處理者可一氣呵成。
RAW檔的特性
u RAW 檔是直接抓取相機影像感光元件上的原始資訊,故,尚未經過曝光補償、色彩平衡、GAMMA ... 等相機內部軟體調整,我們可以利用專屬應用軟體,依創作者之意思詮釋,進行如前述曝光補償等之調整。
u 相對於 JPG 檔而言,RAW 檔是一非破壞、非壓縮檔案格式,若對影像品質相當苛刻要求的影像創作者來說,RAW檔或TIF檔將會比 JPG 檔來得理想。
u RAW 檔的原始單位資料只需 8 Bits - 12 Bits 儲存,對TIF檔而言,節省記憶體儲存空間,並加快拍攝時之效率。
爲什麽要拍攝RAW
RAW資料就是由感光元件記錄的數據影像(呈現灰階影像),無法立即直接進行輸出相片,爲了得到最終可用的影像,必須經過“RAW轉換程式(RAW Converter)”來處理。
故,相機上取得之RAW檔案格式,必須在相關軟體(相機廠商提供專屬軟體,或Photoshop之Camera Raw)上完成,再開啟Photoshop進行後續處理。RAW為:
1. 沒有經壓縮處理
2. 可利用12或16bit顔色資訊
3. 利用複雜的RAW轉換程式(例如Adobe Camera RAW 或Phase One Capture One DSLR)
4. 相關白平衡、色彩處理、色調、曝光校正、雜訊處理,都將在電腦上進行
5. RAW格式文件如一張未經沖洗處理的負片之數位化資料。隨著RAW轉換程式的升級進步,我們可以從同樣的資料中得到越來越好的結果
由上可知,相機內JPG格式就像在拍立得相機般,立即獲取影像資訊(拍攝之影像可立即送至相館得到照片);而RAW就像傳統攝影所拍好底片(經過沖洗和暗房處理的傳統底片),需送至像館沖洗成相片,方可欣賞。再舉一比喻:JPG檔如麵包店所買之西點,可立即食用;而RAW檔,如於生鮮超市所購得之牛排,需回家經精心烹飪過,方可食用。
Adobe公司提供之Photoshop從7.0版開始便推出Camera Raw Plug-in,可直接開啟各廠牌之RAW檔,擁有友善之操作介面,容易上手,以配合白平衡、飽和度等之調校,方便我們處理RAW檔,目前CS5之Camera Raw 為6.1 update,可逕自Adobe公司網址下載取得:
https://www.adobe.com/cfusion/tdrc/index.cfm?product=photoshop&promoid=EBYEU下載。
摘錄自Adobe公司網站資料:
到底要拍RAW、還是JPG檔?拍RAW之時機?
由於RAW檔所佔記憶體較大,一般拍攝與事後瀏覽方便,相機之設定為:RAW檔加一JPG(最小)來儲存影像,此JPG檔主要做為瀏覽之用(因RAW需以Bridge或相機廠商提供軟體來顯像,否則無法立即顯像),要編輯處理影像,仍以開啟RAW檔為主。
如考慮影像容量大小、不考慮質感、色澤等,為一較不重要影像時,則相機設定為JPG檔案格式即可,但建議設定影像品質最優(最高或FINE)為宜。又,影像如需大量拍攝、即時性(報社記者)、網路貼圖、日常生活照、影像不需放大超過十吋大小等,拍JPG檔可也。
如果拍照當下之風景,讓你感動、壯麗、大景出現、特殊任務要求、晨昏色溫時,建議採RAW拍攝,有關後處理技巧,端看你對應用軟體之功力,最後完成一幅特有之作品。
RAW檔加上JPG檔同步紀錄
之前有談過,RAW檔保有影像最佳細節,且檔案容量比TIF檔為小些,但由於格式特殊,一般看圖或影像處理軟體,無法直接瀏覽,不甚方便。為了讓RAW檔之瀏覽也能夠如瀏覽JPG或TIF檔一樣方便,於是數位相機設計提供「RAW+JPG同步紀錄」機能,意思是按下一次快門鈕,拍一張影像,同時儲存兩種檔,其一為RAW檔,另一為JPG檔(檔名或檔案編號相同,但副檔名不同)。
由於兩個檔案之影像內容相同,當利用Window檢視影像JPG檔時,亦等於看到RAW檔之影像於是解決了瀏覽RAW檔之問題,詳如下所示。
當然此方式儲存影像需佔據較大之記憶體,如不計較記憶卡容量及儲存時間,以此方式處理,將來之應用空間將較大。
PSD檔簡介
PSD檔案格式是Photoshop的原生檔案格式,可保留 photoshop 所有的功能:如各式圖層、文字圖層、調整圖層、遮色片、去背、Alpha色版、參考線等資料一併儲存,存檔時不會降低任何當下的影像品質,是處理影像過程中最佳選擇檔案格式。
本人做兩實驗,以解釋各種檔案格式所佔記憶體大小,如下述:
〔實驗一〕
1. 以黑色背景,圈選三個圓形,分別填入RGB顏色,存成PSD檔(保留所有圖層時),如下:
2. 經查該PSD檔案(保留所有圖層)大小為256KB,如下:
3. 再將該圖檔所有圖層合併(影像平面化)
4. 再查該PSD檔案大小為60KB,因圖層合併,故檔案變小,如下:
5. 再無存該PSD檔案(另存新檔),檔案格式設為:TIF
6. 該TIF檔案大小為1230KB,此時檔案卻變大,因該檔案格式為無損失壓縮,如下:
7. 再將該TIF檔案儲存為JPG格式,依所需影像選項品質,分別儲存成最大、高、中等及低等四種方式:
8. 結果JPG檔案格式依所定品質好壞,其檔案大小分別為:73,40,29,27KB
1. 開啟『世外桃源』影像檔
2. 該影像檔案之尺寸如下:
3. 其檔案分別儲存成PSD、TIF、JPG等檔案格式,其檔案大小容量如下,供參酌。
附錄
DNG檔案格式簡介
有鑑於前述所述各家數位相機擁有各自獨立之RAW格式,檔案格式間互不相容,一片混亂,一直無法有個共同標準,深深困擾攝影愛好人士,未來可預見將是一場影像大災難,新開發之影像應用軟體,不再支援老舊機種之RAW檔,隨時要準備多套軟體以編修不同相機之RAW檔。
有鑑於此,Adobe公司發表了一種新檔案格式---DNG(Digital Negative Specification),企圖一統數位相機之RAW檔格式,各家相機有一共同RAW檔通用標準,或利用該公司Adobe DNG Converter轉換器軟體,將多數相機之原始檔(RAW)轉為DNG格式。目前仍屬推展初期,未來發展、普及狀況或成功與否,仍寄望各數位相機製造大廠鼎力支持。