在数码摄影中，RAW文件格式相当于电影摄影中的底片，它包含了直接来自数码相机传感器的原始像素信息。由于RAW文件格式尚未进行解马赛克的处理，因此其每个像素位置只包含一个红色、绿色或蓝色的值。通常数码相机会将RAW文件转换为全彩色的JPEG或TIFF文件，然后再存储到存储卡。在进行RAW文件转换过程中，数码相机提供了一系列的配置参数，以便于更好地控制最终的JPEG或TIFF文件的生成。本文主要说明RAW文件格式的技术优势，以及何时需要用到RAW文件格式。

概述

RAW文件格式需要经过若干步骤才能被转换为最终的JPEG或TIFF图像，其中可能包含一些不可逆的图像调整过程。RAW文件格式的一大优势是它允许摄影师推迟这些调整的应用，以便于在最合适的时机使用这些调整，从而为摄影师提供了更大的灵活性。调整序列的示例如下图所示。

解马赛克和白平衡在同一步骤中执行，通常涉及到对拜耳阵列的解析与转换，从而得到每个像素具有三种基准色的图像。由于拜耳阵列的缘故，第一幅图像的像素块更为明显，并且图像整体偏绿。

由于人眼视觉对于亮度的感知呈现对数规律，因此当光强度增加四倍时，实际的感知大致翻倍。另一方面，数码相机使用线性方式记录亮度的差异变化，即光强度翻倍时，相机传感器响应也翻倍。这就是为什么第一幅和第二幅图像看起来比第三幅要暗得多。因此，为了获得实际感知与数值变化的一致性，需要用到色调曲线进行调整（详情可参阅《伽马校正》）。

另外，可以根据相机内的设定调整颜色的饱和度和对比度。然后，通过图像锐化来抵消由于解马赛克所造成的模糊，如第二幅和第三幅图像所示。

最后，将高位深的RAW图像转换为每通道8比特，并根据相机的设定将其压缩为JPEG文件。在此之前，RAW图像数据可能一直存储在相机的内存缓存区中。

与数码相机相比，在个人电脑上执行上述的RAW转换步骤会有更多的优势。接下来将逐个介绍这些RAW转换步骤。

解马赛克

解马赛克是一个十分耗费处理器资源的算法，当今数码相机的处理能力无法满足最好的解马赛克算法的需求。因此，大多数数码相机采用的是折衷的裁剪算法，以便能够在合理的时间内完成RAW文件格式到JPEG或TIFF文件格式的转换。其实，个人电脑能够提供比数码相机更多的处理器资源，在其中执行最好的解马赛克算法是一个不错的选择。更好的算法能够获得更高的分辨率，更低的噪声，更好的小尺寸颜色精度以及更少的莫尔条纹。下图展示了其在分辨率方面的优势。

上图中的图像来自设定为ISO 12233的Canon EOS 20D相机，且RAW和JPEG在分辨率方面的差异可能会随着相机模型和转换软件的不同而发生变化。

由上图可知，相机内的JPEG图像无法清晰地分辨间隔很近的线条，而RAW图像要稍微好一些，虽然它也无法达到理想的线条显示，这主要是由于解马赛克算法的平滑操作所造成的。只有能够在每个像素位置同时捕获三基色的传感器，才能实现理想线条图像的显示效果（例如Foveon型传感器）。

灵活的白平衡

白平衡是用于消除不符合实际场景的色偏的过程，从而使得图像的白色呈现出与实际场景相符合的效果。对于JPEG图像中的颜色偏差通常会在后处理过程中被移除，其代价是位深和色域的损失。这是因为有效地设置了两次，一次是在RAW转换过程中，另一次是在后处理过程中。RAW文件格式提供了拍摄照片后再行设置其白平衡的能力，而且不会造成不必要的比特位损失。

高位深

实际上，数码相机记录每个颜色通道的数据精度要高于JPEG图像所使用的8比特（256级）（详情可参见《位深知识》）。现今的大多数相机都会使用12比特的精度（4096级）进行每个颜色通道的数据记录，这一级别是JPEG的数倍。较高的位深能够降低画面分色的敏感度，并且能够提升颜色空间选择和后处理的灵活性。

动态范围和曝光补偿

RAW文件格式通常可以提供比JPEG文件更宽的动态范围，这要取决于相机如何创建JPEG文件。动态范围是指在变为全白或全黑之前相机能够捕获的明暗范围。由于原始颜色数据尚未转换为对数曲线值，因此可以在拍摄照片后，对RAW文件的曝光进行稍微的调整。另外，曝光补偿可以纠正测光错误，从而恢复部分在阴影或高亮区域消失的细节信息。如下图所示，对于相同的RAW文件，使用不同的曝光补偿，呈现出不同的效果。

注意三幅图中大范围的阴影和高亮区域的细节变化，如果仅通过调亮或调暗JPEG文件，无论是在动态范围方面，还是在色调的平滑过渡方面，都无法实现类似的效果。然后，可以使用中灰渐变滤光镜更好地利用这种宽动态范围。

增强的清晰度

由于RAW文件中存储的是原始数据，因此并没有在相机内使用锐化处理。类似于解马赛克算法，更好的锐化算法同样需要更多的处理器资源。因此，在个人电脑上执行锐化处理，提升相同的锐化等级，所造成的光晕伪影（Halo）会更少（详情可参见《USM锐化算法》）。

另外，图像的清晰度与观看距离相关，而RAW文件格式针对锐化类型和锐化程度提供了更多的控制（取决于实际的应用目的）。因为无法撤销，锐化操作通常位于后处理的最后，所以使用预先锐化的JPEG就会不太合适。

无损压缩

RAW文件格式使用无损压缩，因此不会出现如JIPEG这种有损压缩的压缩问题。RAW文件中包含了更多的信息，却比相同的TIFF文件具有更高的压缩率，同时还没有JPEG文件的压缩问题。

注意：Kodak和Nikon都采用了有损的RAW压缩算法，其压缩问题没有类似的JPEG图像那么明显。另外，RAW文件的压缩效率也因数码相机制造商而异。下图显示的是放大到200%的图像，在Adobe Photoshop中，采用Save for Web模式时，有损的JPEG压缩率为60%。

缺点

RAW文件比类似的JPEG文件大很多，因此相同容量的存储卡所能存储的照片会更少。
RAW文件更加耗时，因为可能会需要手动控制转换步骤。
RAW文件通常需要更长时间才能写入存储卡，因为它们更大，所以大多数数码相机可能无法达到与JPEG相同的帧率。
由于需要特定的软件才能够加载，RAW文件无法立即提供给其他人，可能需要先转换为JPEG格式。
RAW文件需要配置更大内存（RAM）的计算机。

其他考虑因素

因为RAW文件格式是非标准化的，每个相机都可能使用自己专有的RAW文件格式，所以没有程序能够解读所有的RAW格式。幸运的是，Adobe宣布了一项数字底片（DNG）规范，旨在提供标准化的RAW文件格式建议。此外，任何能够保存RAW文件的相机都会附带有相应的软件用于读取。

优秀的RAW转换软件提供了批处理功能，通常能够自动执行非客制化的所有转换步骤，从而增强了RAW文件格式的易用性。

许多新出的相机可以同时保存RAW和JPEG图像，一方面能够提供即时的图像，另一方面保留了RAW底片，以满足后续的处理需求。

总结

RAW和JPEG到底哪个更好呢？这没有标准答案，主要取决于你想要什么类型的照片。在大多数情况下，由于RAW文件格式的技术优势和大容量存储卡的成本逐渐降低，它们能够提供最佳的解决方案。RAW文件能够给摄影师提供更多的控制空间，但是随之而来的是在速度、存储空间和易用性等方面的折衷。虽然对于大多数风景和艺术领域的摄影师来说，选择RAW能够最大限度地提高最终的图像质量，但是对于体育和新闻领域的摄影师而言，这些取舍并不值得。

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