|
Pagina 2 van 3
Hoe maakt een camera een jpeg-foto?
Tussen het opnemen van een jpeg-beeld en het opslaan van een jpeg-beeld gebeurt er iets in de camera met het beeld. Wat dat is, is handig om te weten. Want hetgeen een camera in de caemra doet met het produceren van een jpg-beeld, doet u bij raw zelf. Achteraf, op de pc.
Kortgezegd maakt de digitale camera van de opgenomen beelden een tijdelijk raw-bestand in het interne geheugen. Een ingebouwd stukje software bewerkt dit bestand om uiteindelijk een jpg-afbeelding op de geheugenkaart weg te schrijven.
Beeldsensor
Een analoge camera heeft een fimlstrip waarop het uiteindelijke beeld in negatief wordt gevangen. Een digitale camera doet dat met een beeldsensor(ccd- charge coupled device of cmos - complementary metal oxide semiconductor). Maar deze registreert alleen de 256 helderheidswaarden tussen puur zwart en zuiver wit. Hij kan dus geen kleuren opnemen! Hoe een digitale camera toch kleuren kan opnemen is een interessant verhaal.
Kleurfilter
Om toch kleur te produceren zit er een soort van kleurenfilter op de beeldchip met lichtgevoelige cellen, bijvoorbeeld het Bayer-patroon. In geval van een 6,3 miljoen pixel camera kent het filter evenzoveel lichtgevoelige dioden. Als hier lichtdeeltjes (fotonen) opvallen ontstaat een elektrische lading. Hoe meer licht, des te meer lading.
Elke lichtcel op die sensor vangt ofwel rood, ofwel blauw ofwel groen licht op en zet die om in pixels. Het resultaat is dat er zowel voor rood, als voor groen als voor blauw licht een 'grijswaardenkaart' ontstaat.
Kleurinterpolatie
Een belangrijke taak die de ingebouwde software nu uitvoert is kleurinterpolatie. Wanneer de belichting voor een opname eindigt, meet deze software de lading van elke pixel en converteert die naar een digitaal nummer. Hieruit ontstaan getallenreeksen die de software moet interpreteren als de kleur die u voor ogen had. Hij berekent de volledige kleur van elke pixel door de kleuren van de pixel en de omringende pixels te combineren (keurinterpolatie).Dat gaat doorgaans goed.
Problemen bij kleurinterpolatie
Maar niet altijd. De grootste probleemfactoren in een jpg-bestand bij kleurinterpretatie zijn kleurranden (chromatische aberratie), artefacten en ruis. Ruis, afhankelijk van de ISO-instelling, ontstaat bij het opnameproces, en vooral in de schaduwpartijen. Artefacten zijn het resultaat van de Bayer-interpolatie en moiré ontstaat bij camera's met een zwak anti-aliasing filter.
Beeldsensoren zijn bovendien lineair. Als twee keer zoveel licht een lichtcel op een sensor raakt ontstaat er twee keer zoveel elektrische lading die de camera omzet in digitale nummers. Maar F-stops en de manier waarop helderheidswaarden worden gerenderd zijn logaritmisch. Dat betekent dat een ongecorrigeerde afbeelding donker lijkt.
Ingebouwde oplossing
De ingebouwde software (een raw-converter) past daarom belichtingscompensatie toe om een natuurlijk ogende opname te produceren. Het belangrijkste is wel dat de camera ook de witbalans automatisch, naar eigen goeddunken en/of op basis van eventueel ingestelde parameters als daglicht, gloeilamp, tl of schaduw, aanpast. Witbalans bepaalt de kleurtoon in een beeld, de sfeer en of er al dan niet kleurzweem aanwezig is.
Verdere interne beeldbewerking
Omdat mensen verwachten dat hun camera heldere, contrastrijke en kleurrijke foto's produceert, gaat de software nog even verder. Hij manipuleert de contrasten, veel camera's hanteren een vrij diepe contrastcurve in de interne raw-conversie, en de kleurverzadiging. Vervolgens past de software een onscherp masker toe, dat afhankelijk van de instelling hoog, middel of laag, een halo-effect kan laten ontstaan.
Compressie
Het meest beschadigend aan een interne jpeg-conversie is de compressie. Een jpeg-afbeelding is kleiner dan een raw-afbeelding dankzij compressie met kwaliteitsverlies. Dat betekent dat een deel van de beeldinformatie gewoon wordt weggegooid. Hoe hoger de mate van compressie, hoe meer data u kwijtraakt, en hoe meer artefacten u ziet. Vaak kunt u die mate van compressie in uw camera-instellingen aangeven in hoog, gemiddeld of laag.
Kleurdiepte
Daarbij sleutelt de camera ook aan de kleurdiepte. Standaard nemen digitale camera's de ruwe beeldinformatie op in 12- of 14-bit (niet 16-bit!) per kanaal. Maar JPEG zijn slechts 8-bit per kanaal. Dat
betekent nogal wat voor de toonwaarden. Een 12-bit-afbeelding neemt 4.096 toonwaarden op per kanaal, een 14-bit-afbeelding 16.384. Een 8-bit afbeelding levert niet meer dan 256 toonwaarden. Gradaties in de toonwaarden zijn harder. Dat is duidelijk te zien wanneer u uw jpeg-afbeelding vergroot.
Data weggooien
Nu het JPEG-beeld is opgeslagen, gooit de camera de ruwe beeldinformatie uit het interne geheugen weg. De missie is immers voltooid. De originele raw-data bent u definitief kwijt. Wel hebt u nu een kant en klaar beeld op de geheugenkaart staan, die u alleen maar hoeft te printen of over te zetten naar uw computer.
Beeldbewerken beter in raw dan in jpg
Voor nadere beeldbewerkingen leent JPEG zich niet goed. De beelddata is immers al behoorlijk gemuteerd, en nog verdere bewerkingen tasten de beeldkwaliteit nog meer aan. Dat euvel hebt u nu juist niet als u schiet in raw.
Waar blijft tiff?
Voor het genereren van grote bestanden, met een compressie zonder dataverlies kunt u ook tiffgebruiken. Maar dit lost alleen het compressieprobleem op. De camera verlaagt namelijk wel de bitdiepte naar 8-bit per kanaal. Desondanks zijn veel TIFF-bestanden nog groter dan de raw-bestanden.
|
Artikelen 
