利用 Matlab 和 Dcraw 处理数码相机 Raw 文件的完整流程 _ Capbone

2015/10/20 利用 Matlab 和 Dcraw 处理数码相机 Raw 文件的完整流程 | Capbone

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利用 Matlab 和 Dcraw 处理数码相机 Raw 文件的完整流

程

这篇文章要说的当然不是如何用 PS、LightRoom 来处理 Raw 文件 ，而是一种更加彻底、数据化的

办法 ­­ 利用 Matlab 直接处理数码相机的 CFA (Color Filter Array ) 数据。

接触过摄影的人都知道 ，对于数码相机来说 Raw Data 是原始的、未被处理的数据 ，相比 JPEG ，

/process­raw­data­using­matlab­and­dcraw/ 1/34

2015/10/20 利用 Matlab 和 Dcraw 处理数码相机 Raw 文件的完整流程 | Capbone

Raw 文件记录了更多的场景信息 ，保留了更宽广的色域以及动态范围 ，也留下了更为自由的后期处

理空间。Raw Data 只是一种图像数据的封装形式而并不是一种文件格式 ，不同厂商的相机一般都拥

有自己的 Raw Data 格式 ，比如常见的 *.CR2、*.NEF、*.ARW、*.ORF (Olympus)、

*.RAF (Fuji)、*.DNG (Adobe、Leica)等。

对于大部分人来说 ，处理 Raw Data 的软件不外乎就那么几种 ，Camera Raw、LightRoom、

Aperture、DxO 以及各厂商自带的处理软件。这些软件虽然通过图形界面提供了简洁易懂的处理流

程 ，但是遗憾的是它们能导出的都并非真正意义上的 “Raw Data” ，即传感器直接记录的、与照度成

线性关系的第一手数据。对于摄影、媒体、艺术领域 ，这些软件已经足够强大 ，但是在图像处理、计

算机视觉等研究领域 ，我们需要的是把照片中的信息转换为能够通过数字来定量表示的形式 ，或者通

过一些公式、算法直接对图像 (或图像的某一部分 )进行处理 ，再或者对两张图片之间的差别进行量

化表示 ，这时候 LightRoom 这些软件就显得有些无能为力了。这篇文章要讲的就是如何通过 Matlab

对 Raw Data 进行处理并从中提取出我们想要的图像信息 ，这是一种我所了解的最彻底、最根本的获

取相机传感器原始信息的方法 ，并且这些信息都是以数字的形式记录下来 ，可以很方便地在此基础上

进行图像的存储、传输或者进一步操作。实际上 Matlab 本身就提供了非常强大的图像处理功能 ，正

所谓 “普通青年处理图片用 PS ，文艺青年处理图片用 LightRoom ，2B 青年处理图片用 Matlab”。

由于各家相机厂商对 Raw Data 采取了不同的封装方式 ，Matlab 并不能一一识别这些文件格式 ，因

此我们需要先利用 Dcraw 将不同扩展名的文件转换为 Matlab 能够读取的图片格式 ­­ tiff。Dcraw 是

一种 Raw Data 解析方案 ，它能够识别市面上大部分的相机型号 ，并将相应的 Raw 文件导出为 tiff 或

PGM/PPM/PAM 格式文件。事实上 Dcraw 本身就可以算作一种 Ra