RAW vs. TIFF vs. JPEG

Po celou dobu, co si digitální fotografie usilovně razila cestu ke svým
příznivcům, zaznívá až do dnešních dnů mezi uživateli stále táž otázka: „do

čeho“ fotit? Možná právě proto, že možností není nazbyt, zůstává před mnoha

majiteli digitálního aparátu dilema takřka hamletovské: jaký použít pro

ukládání pořízených snímků souborový formát? Na konci tohoto článku si budete

umět správně odpovědět sami.



Tak jako u všech zařízení, jimž jsme přisoudili přízvisko „digitální“, i v

případě fotoaparátů všech kategorií dochází k převodu barevné a často i barvité

vizuální reality do řeči jedniček a nul, tedy čísel (jaká škoda, že podobně

jako Francouzi nepoužíváme pro digitální aparáty označení „numeric“, tedy

číslicový). Původní obrazová informace, viděná objektivem, je prostřednictvím

snímače a dalších obvodů (převodníků) transformována do jakési kolekce

číselných údajů, jež určitým způsobem reprezentují původní snímanou scénu a

zodpovídají za její zobrazení. Protože o podstatě všemožných procesů v nitru

digitálního aparátu si můžete přečíst na jiném místě této přílohy, nás bude v

tomto článku zajímat právě ona „hromada“ dat, uložená po prvotním zachycení v

datovém souboru.

Právě tato surová informace je již od počátku samotným fotoaparátem, přesněji

jeho výpočetní jednotkou, určitým způsobem organizována, neboť bez jasně

definovaného uspořádání bychom těžko mohli pořízená data v budoucnu

interpretovat opět v podobě obrazu. A právě v této fázi, kterou dnes již často

můžete na svém fotoaparátu ovlivnit, se zásadně rozhoduje, jak budete moci dále

se získanou obrazovou informací naložit a co z ní bude možné vytěžit. Samotný

způsob uložení prvotních snímačem pořízených dat a jejich další interpretace

totiž výrazně předurčuje výsledek, jímž může nakonec být výtisk z inkoustové

tiskárny či fotografie z fotolabu.

Naprostá většina současných dostupných digitálních aparátů pracuje se třemi

typy běžně rozšířených souborových formátů, jež reprezentují jednotlivé snímky

jako samostatné položky. Protože soubory typu RAW, TIFF a JPEG jsou zároveň

dobře známými prototypy různého způsobu ukládání obrazové informace, jejich

prostřednictvím si blíže ukážeme, jaký způsob okamžitého či následného

zpracování pořízených snímků můžete zvolit. Povíme si nejen o zásadních

výhodách a nevýhodách práce s kterýmkoli z nich, ale též si vysvětlíme

související témata, mezi něž patří především komprese a její vztah k výsledné

kvalitě zobrazení.



RAW aneb data rovnou z výroby

Naše porovnávání a zevrubný popis zahájíme povídáním o způsobu uložení

obrazových dat, jenž je služebně nejmladší. Na rozdíl od svých předchůdců, jež

jsme běžně využívali již před nástupem digitální fotografie pro práci s

obrazovými soubory (a o nichž bude dále řeč), vznikl formát RAW, nebo přesněji

skupina formátů označovaná běžně jako RAW, až se skutečným nástupem digitálních

fotoaparátů. Před jejich příchodem totiž postrádal logiku: vlastně RAW (z

anglického surový, syrový nebo též neopracovaný) totiž vlastně žádným obrazovým

souborem není. Tak moment, říkáte si? Pojďme blíže k podstatě věci, jež nám vše

poodhalí.

Jak již víte (či si přečtete na jiném místě tohoto speciálu), digitální aparát

používá při záznamu snímač a následně tzv. analogově-digitální (dále A/D)

převodník. Na vstupu – přes objektiv a otevřenou závěrku – dopadá na snímač

světlo s obrazovou informací v „analogové“ podobě, výsledkem práce snímače je

pak série signálů s určitými úrovněmi napětí, jež reprezentují intenzitu

dopadající světelné energie. Tyto výstupní signály projdou oním A/D

převodníkem, kde se určitým úrovním přiřadí exaktní číselné hodnoty – ano, to

je právě ta skutečná digitalizace. V tuto chvíli tedy fotoaparát vlastně získal

soubor číselných údajů, jež vypovídají o zachyceném světle, a to ve formě

číselné interpretace, s níž se dále bude pracovat. Nesmíme přehlédnout, že v

této fázi „výroby“ ještě neexistuje nic jako portrét s jemnými pleťovými

odstíny nebo horská krajinka s nepřekonatelnou oblohou. Jen hromada čísel, a

těm musíme v následujících fázích zpracování přiřadit významovou informaci.

Jakou? Především o barvách, ale nejen o nich.

Prakticky žádný běžně dostupný digitální fotoaparát nenechá svého uživatele „na

holičkách“ a samozřejmě tuto prvotní, matečnou „horninu“ nadále zpracovává

svými interními postupy tak, aby zajistil co nejlíbivější barevné zobrazení,

zohlednil a kompenzoval barevné posuny způsobené typem osvětlení původní scény

(tzv. vyvážení bílé) a také co možná nejvíce šetřil kapacitu paměťových karet.

To je sice většinou užitečné, ale vždy nevratné a následně v podstatě

nenapravitelné. A zde se dostáváme k podstatě souborů, označovaných jako RAW:

jde o nejsurovější, nejryzejší způsob záznamu a přenosu původně obrazové

informace v takové podobě, jak ji snímač aparátu zachytil a A/D převodník v

první fázi převedl do číslicové formy. Soubory typu RAW tedy nenesou žádnou

interpretaci barev ani třeba „vyvážení bílé“, ale jsou vlastně jen obrovskou

tabulkou měření z jednotlivých buněk snímače. Co bylo změřeno, je zde zapsáno,

položka za položkou. Takto zapsaná struktura je navíc vybavena poměrně obsáhlým

záhlavím, díky němuž je následně některý z vhodných programů schopen rozpoznat,

jak jsou data uspořádána, z jakého aparátu pocházejí, jak proběhla expozice

atd. Když toto vše uloží aparát na paměťovou kartu, vzniká soubor, označovaný

běžně jako RAW.

Na závěr tohoto odstavce uveďme jednu zásadní skutečnost: s jakýmsi formátem či

způsobem uložení dat, jež odpovídají struktuře RAW, pracuje každý digitální

fotoaparát. Avšak zdaleka ne každý nám dovoluje tento „meziprodukt“ uložit jako

samostatný soubor, tedy jaksi jej „ukrást“ z výroby a samostatně dotvořit. Pro

někoho je to dobře, pro jiného uživatele to může být na škodu: proto si dále

uvedeme klady a zápory jeho využití.



Výhody použití formátu RAW

Z výše uvedené charakteristiky začínají být patrné zásadní výhody, kvůli nimž

byla práce s formátem RAW zavedena do běžné „výbavy“ digitálního fotografa.

Mnohé z nich, jak uvidíme dále, předurčují RAW ke zpracování především v rukou

pokročilejších amatérů či profesionálů, jež vyžadují maximální kontrolu nad co

možná největší částí cesty, kterou snímek při svém vzniku urazí.

První, klíčovou výhodou je samotný fakt, že fotoaparát neprovede se získanými

surovými daty žádnou nevratnou operaci. Nic „původnějšího“ než samotný RAW nemá

smysl ukládat, protože jde o první smysluplný získaný záznam a fotoaparát tedy

nevloží do zapsaných měření žádnou „obrazotvornou invenci“. Fotograf či grafik,

pracující s takovou surovinou, se může (po provedení zálohy souborů RAW) k

původním záznamům opakovaně vracet a interpretovat znovu a znovu ona měření

podle vlastní úvahy.

Druhým významným argumentem pro použití této formy záznamu, jenž souvisí těsně

s předešlým, je absence barevné interpretace. Surová data neříkají nic o

definitivním přiřazení barev, jež vytváříme až následně, v prostředí

odpovídajícího softwaru. Máme-li jako zdroj RAW, můžeme, zjednodušeně řečeno,

ručně libovolně přiřadit číselným záznamům jejich výsledný barevný význam. V

praxi to znamená, že fotograf následně ovlivňuje celkové barevné podání a je

schopen ovlivnit, zda bude interpretace „jásavější a zářivější“, či zda budou

barvy spíše tlumené a decentní. Stejně tak je možné dodatečně a opakovaně

snímek „posouvat“ v rozmezí různých barevných podání díky konfiguraci tzv.

„vyvážení bílé“ – tato volba, jež patří mezi klíčové výhody digitální

fotografie, je většinou nastavována přímo na aparátu, kde jinými slovy

přístroji říkáme, jaký posun má při interpretaci surových dat provést právě při

interních propočtech a přiřazení interpretace barev. Nevýhodou je, že pokud to

provede samotný aparát, máme málo prostoru výsledek následně korigovat: díky

RAWu můžeme právě posun této charakteristiky, též označované jako „teplota

barev“, provést a doladit ručně. A když už jsme u konverzí a úprav, za

upozornění jistě stojí, že v této fázi „výroby“ snímku je možné výrazně

ovlivnit případnou chybu v expozici (málo či příliš mnoho zachyceného světla) a

také obraz doostřit apod.

Další výraznou výhodou, jíž však povětšinou ocení pokročilejší uživatelé, je

využití množství informace získané ze snímacích buněk. Řekli jsme si, že

základním pilířem konverze signálu na čísla je A/D převodník, s jehož výsledkem

dále pracujeme. U řady přístrojů produkuje toto zařízení více informací, než je

schopen ve výsledku uchovat některý z formátů jako jsou TIFF či JPEG. Abychom

byli konkrétnější, soubory JPEG typicky pracují s 8 bity dat na jeden barevný

kanál známého třísložkového modelu RGB, takže výsledný obrázek má barevnost

každého bodu určenu pomocí 3 osmibitových údajů proto je též tento záznam

označován jako 8bitová či 24bitová grafika. Jenže převodník by ze sebe dokázal

vydat více a RAW to umí využít: pokud je na výstupu ve skutečnosti 12 bitů,

příslušný software následně tuto výhodu dokáže využít a nemusí ihned dojít k

nevratné degradaci v podobě 8bitových kanálů. Čím déle „udržíte“ při procesu

zpracování více bitů na jeden kanál, tím lepších výsledků lze při zpracování

dosáhnout. Rozdíly však samozřejmě oceníte především při kvalitním výsledném

podání při tisku či vyvolání na fotopapíry.

V neposlední řadě je v jistém slova smyslu značnou výhodou také velikost

souborů RAW. Samozřejmě v porovnání s formátem JPEG tomu tak není, jenže toto

není rovný souboj: soubory JPEG prošly procesem ztrátové komprese (viz dále),

zatímco RAW nic z původních dat neztratil. Smysl má srovnávat pouze mezi

formáty jako TIFF a RAW: oba zahrnují plnou informaci beze ztrát, a zde je

vítěz jasný, neboť soubory TIFF jsou zhruba trojnásobné. Pro porovnání uveďme,

že výstupem amatérské digitální zrcadlovky Canon EOS 300D s čipem o velikosti

cca 6,3 milionů pixelů je RAW o velikosti cca 6–8 MB, odpovídající TIFF mívá

kolem 19 MB a JPEG o nejvyšší kvalitě zhruba 2–3 MB.



Nevýhody použití formátu RAW

Každá mince má dvě strany a nejinak je tomu v případě tohoto surového datového

formátu. Ne všichni k němu vzhlížejí s obdivem a bezmeznou úctou, takže si

řekněme, kde může být problém.

První obtíží je naprostá nekompatibilita tohoto formátu. Soubory RAW jsou

specifické nejen podle toho, který výrobce přístroj vyrobil, ale mohou se

citelně lišit i podle značky fotoaparátu téhož výrobce! V praxi to znamená, že

již při prvotním načítání souborů z fotoaparátu či paměťové karty jsme nuceni

využít specifický software, jenž umožní další zpracování. V praxi se situace

neustále zlepšuje, ale nutno dodat, že tuto stránku věci není dobré podceňovat

hlavně při výběru přístroje samotného.

Druhým, těsně navazujícím problémem je naprostá nutnost dodatečného

softwarového zpracování. Soubor RAW prostě ještě není hotový obrázek a my

musíme surovým datům vdechnout život, a to opět nejlépe pomocí vhodného

programu. Tato fáze nemusí být nutně

uživatelsky nezvladatelná či nepochopitelná, avšak v každém případě je časově

náročnější a vyžaduje jistý „systematický“ přístup. Získat příslušné programy

však již není tak obtížné jako dříve, objevuje se zde však jiné nebezpečí:

pokud si spolu se soubory RAW nepořídíte zálohu programu, jenž je umí

interpretovat a zpracovat, mohli byste po čase narazit na obtíže s jejich

použitím.

V neposlední řadě je nevýhodou RAWu paradoxně totéž, co jeho výhodou: velikost

souborů. Oproti dobře a hlavně rychle použitelným formátům, jako je JPEG, jde

přece jen o trestuhodné plýtvání prostorem paměťové karty.

Ovšem s postupným razantním poklesem jejich ceny tato překážka opět pomalu

ustupuje do

pozadí.



TIFF aneb v plné barvě beze ztrát

Pokud bychom si jako základní podmínku stanovili požadavek, že trváme na

zachování obrazové informace v maximálním rozsahu, ale zároveň se nechceme

zabývat změnami barevného podání či podobnými kratochvílemi, přichází na řadu

další obrazový formát, označovaný jako TIFF. Jeho pozice oproti ostatním dvěma,

o nichž je zde řeč, není tak silná, pokud hodnotíme přímé použití v útrobách

digitálních aparátů. O to častěji však tento souborový formát používáme při

následném zpracování surových dat, typicky z RAWu, na PC.

Formát TIFF se vyznačuje tím, že již zahrnuje kompletní barevnou interpretaci

obrazových dat. Před jeho vznikem – ať již k tomu dojde ve fotoaparátu či v

aplikaci na PC – tedy musí dojít ke zcela konkrétnímu definování barevných

„hodnot“ jednotlivých bodů. Jedná se už o skutečný obrázek a nikoliv o surová,

„bezcharakterní“ data – a tomu též odpovídá univerzálnost jeho použití. Navíc

jsou informace v plném, co do množství nijak nedegradovaném rozsahu, což je

třeba pro další zpracování či zálohu velmi důležité.

Použití souborů TIFF s sebou nese též postupy, jež označujeme běžně jako

bezeztrátová komprese. Protože jde o dosti důležitý mechanizmus, trochu se u

něj pozastavíme. Jak už bylo naznačeno výše, kompletní soubor TIFF je poměrně

velký, neboť nese údaj o barvě, zapsaný prostřednictvím všech tří kanálů, a to

v 8 nebo též 16 bitech na 1 kanál každého bodu. Letmým odhadem tak zjistíte, že

původní obrázek ze snímače s rozlišením 6,3 milionů pixelů rychle „nakyne“ na

velikost kolem 19 či dokonce 38 MB (v 8či 16bitovém provedení). Právě proto

byly vyvinuty postupy, jak data v tomto souboru komprimovat a zároveň o ně

nepřijít: používají se obdobné algoritmy jako třeba v programech WinZip, WinRAR

či dalších, jejichž cílem je snížit objem dat, ale zachovat množství informace

a schopnost následného „rozbalení“. Samotných postupů – algoritmů – se používá

několik (třeba LZW nebo ZIP) a výsledkem třeba u prvně jmenovaného jsou soubory

o velkosti cca 5–6 MB oproti původním

19 MB. Zásadní je skutečnost, že tato komprese neničí žádnou původní informaci

a obrázek je stále uložen v původní, plnohodnotné „bitové mapě“.



Výhody formátu TIFF

Zásadní výhodou tohoto formátu je jeho samotná podstata: obsahuje plnohodnotnou

informaci o barevné fotografii a díky zvolenému způsobu uložení dat zachovává

získaná obrazová data včetně barevné informace bez degradací a kompromisů. Je

to velmi univerzální způsob uložení – přečte jej každý průměrný prohlížecí

program – a navíc jej přijímá též řada fotolabů jako jeden z možných formátů

pro zhotovení fotografií ve vysoké kvalitě. Zálohovaný soubor TIFF se může

opakovaně stát zdrojem pro další zpracování, ať již bude výstupem webová

grafika či výtisk na inkoustové tiskárně.



Nevýhody formátu TIFF

Především a zásadně může být jeho obtíží značná velikost. Pokud je formát TIFF

implementován přímo ve fotografickém přístroji, vznikají fotografie, jejichž

uložení na kartu klade extrémní nároky na kapacitu. Obzvláště ve srovnání s

formátem JPEG, jenž bývá druhou variantou (málokdy můžete volit mezi formáty

JPEG, TIFF i RAW), je jeho velikost enormní. A nese s sebou další obtíže,

především ve zpomalení všech zapisovacích a čtecích operací, neboť pracujeme

opravdu s pořádným „budulínkem“.

Ve srovnání s formátem RAW je pak jeho nevýhodou skutečnost, že již prošel

procesem interpretace naměřených hodnot do podoby barev, s čímž následně nelze

nic zásadního udělat, stejně jako s „vyvážením bílé“ či jinými postupy. Jde

sice o kompletní obrázek, ovšem už jednou zapsaný a sestavený. Na druhou stranu

bohatství obrazové informace často dovoluje provést na PC i dosti drastické

úpravy s uspokojivým výsledkem.



JPEG aneb přímo k hotovému snímku

Pokud bychom provedli hypotetický statistický průzkum, do jakého souborového

formátu ukládá většina uživatelů své kolekce přímo ve fotoaparátu, JPEG by

bezesporu zvítězil. Dnes a denně miliony milovníků „běžné“ fotografie (to je,

prosím, míněno bez urážky) volí nejsnazší cestu s relativně dobrým výsledkem,

kterou je uložení snímků do formátu JPEG – ten je tak ve většině případů pravým

„výstupem“ práce digitálního fotografa, a to se vším všudy.

Formát jako takový se v grafické práci využívá již velmi dlouho a nesmírně se

prosadil především díky poměrně dobře zvládnuté technologii ztrátové komprese,

s níž pochopitelně jde ruku v ruce významná úspora místa na paměťových médiích

či úspora kapacit síťových přenosových linek. Samotný obecný název

komprimačního postupu velmi dobře vystihuje, co se s obrazovými daty děje: s

cílem dosáhnout co možné největší úspory místa dochází k jisté degradaci

původní obrazové informace, ovšem natolik „vychytralým“ způsobem, že to oko

diváka nemusí běžně rozpoznat. Tyto postupy se snaží zahodit taková data,

jejichž ztráta nijak zásadně neovlivní výsledné podání, nebo způsobí natolik

malý a plynulý posun, že je to divákem akceptovatelné. Významným prvkem je

možnost nastavení míry komprese, a tedy i ztrát, a to alespoň v několika

úrovních. Fotoaparáty typicky nabízejí např. 3 úrovně kvality s odpovídající

komprimační „silou“, při zpracování v počítači pak aplikace běžně dovoluje

vybrat ze široké škály kompresních poměrů.

Po stránce „procesní“ je formát JPEG, zpracovaný uvnitř aparátu, typickým

koncovým produktem celého procesu vzniku snímků. Z původních surových dat je

vytvořena barevná interpretace, posléze jsou nasazeny všechny konverze (jako

vyvážení „bílé“ či vyšší saturace barev), provedeno softwarové doostření či

další „fígle“ pro lepší výsledek a následně dojde ke kompresi a zápisu v

definitivním formátu. Žádné polotovary, hotová „digitální fotka“.



Výhody formátu JPEG

Možná největší výhodou tohoto souborového formátu již dnes není jeho malá

velikost, ale naprostá univerzálnost použití. Soubory typu JPEG otevřou všechny

obrazové prohlížeče a přijme je prakticky každý fotolab k dalšímu zpracování.

Dalším přínosem je též jeho „úplnost“ – s touto výstupní formou již není třeba

nic dalšího provádět, neboť obrázek je hotový a bez problémů třeba projde

elektronickou poštou. Zkrátka žádný polotovar, ale okamžitě dostupný výtvor k

dalšímu použití: do laboratoře, na webové stránky, do internetové galerie…

V žádném případě nemůžeme pominout klíčovou výhodu tohoto formátu, kterou je

velikost. Přesněji řečeno, míra zmenšení objemu obrazových dat při zachování

poměrně vysoké kvality zobrazení. Ještě jednou si připomeňme, že oproti 6 MB

surového RAWu a cca 19 MB plnohodnotného, nekomprimovaného TIFFu stojí zhruba 2

MB velmi kvalitního JPEGu, jehož degradaci byste běžně odhalili až při výrazném

výřezu a zvětšení, či při velmi specifických fotografovaných scénách.



Nevýhody formátu JPEG

Samozřejmě, že jinak velmi užitečná a dobře snesitelná ztrátová komprese se u

tohoto formátu může projevit i velmi negativně. Nelze podceňovat několik

důležitých okolností: v první řadě se nesnažte ušetřit příliš místa, neboť

pokud zvolíte silnější úroveň degradace, může dojít k opravdu zřetelné změně

obrazového podání.

Druhý problém s kompresí těsně souvisí. Řekli jsme si, že JPEG je typický

„finální“ formát, a proto byste jej neměli zbytečně dále upravovat a

„dolaďovat“, pokud to není nutné. Samozřejmě že třeba ořezům se neubráníme, ale

jiné úpravy, při nichž soubor opakovaně „kucháme“, se mohou zle podepsat na

výsledku: nezapomeňte, že každé otevření, úprava a uložení zpět do JPEGu

typicky vyvolává opakovanou komprimační proceduru, jež postupně původní

obrazová data více a více koroduje a smývá původní kvalitu zaznamenaného obrazu.



Závěrem

Pevně věříme, že jsme tímto článkem přispěli k vašemu správnému rozhodnutí, jak

budete nadále nakládat s pořízeným fotografickým materiálem v digitální podobě.

Ke správné volbě vás samozřejmě dovede hlavně zkušenost, takže naše informace

rozhodně považujte především za východisko či základní vodítko a především

experimentujte a fotografujte, neboť jen tak najdete optimální „pracovní

cestu“, jíž se posléze budou vaše fotografie ubírat.



Kdy použít který formát?

Shrňme si nejdůležitější argumenty, hovořící pro určitý způsob uložení

obrazových dat ve formě souborů. RAW jako ryzí surovina je materiálem pro

fotografy, kteří vyžadují totální kontrolu nad vznikem především barevného

podání snímku. Fotoaparátu je „ukradena“ fáze interpretace nasnímaných dat,

všechnu práci ale následně musí obstarat sám fotograf, což se může protáhnout a

zkomplikovat. Zkrátka RAW je pro jedince tvůrčí každým coulem a dává možnost se

kdykoliv k surovině vrátit a znovu připravit zdrojový materiál, třeba pro

zvětšeninu 30 × 40 cm v plné kráse. Na druhou stranu je tento formát naprosto

nepoužitelný pro masovější elektronickou distribuci. Souborový formát TIFF je

pak řešením spíše kompromisním, neboť většinou nahrazuje ve fotoaparátech

použití RAWu vedle formátu JPEG. Po TIFFu sáhněte jen tehdy, pokud vám JPEG

nevyhovuje mírou komprese a váš aparát RAW neumí či jej nechcete dále

zpracovávat. Naprosto nezastupitelné místo má na druhou stranu TIFF ve fázi

následného zpracování, kde většinou představuje výstupní formát po doladění

formátu RAW a přiřazení interpretačních nastavení. Soubory TIFF s případnou

větší barevnou hloubkou (16 bitů na každý kanál) jsou pak „pracovním

materiálem“ při náročnějších úpravách s cílem dosáhnout co nejvyšší kvality.

Tedy v situacích, kdy nějaký ten „megabajt“ nehraje roli.

Souborový formát JPEG je pak naprosto nejvhodnější řešení pro všechny zájemce,

kteří vůbec nechtějí dodatečně zasahovat do výsledného podání snímku po stránce

barevnosti, vyvážení bílé či dalších parametrů a ve všech těchto procesech plně

spoléhají na procesor fotoaparátu. Je-li vaším cílovým výstupem „rodinná“

fotografie formátu 10 × 15 cm a větší formáty jsou vám cizí, zbytečně byste

ztráceli čas a komplikovali si cestu k výsledku nepotřebnými mezistupni. Navíc

je JPEG ideálním koncovým formátem v případě, že bude následovat internetová

distribuce, ať již v podobě e-mailu či webového alba. Vůbec tedy není výjimkou

„zpracovatelský“ řetězec RAW-TIFF-JPEG.