Porqué usar el formato RAW

El formato de archivo RAW es equivalente en fotografía digital, al negativo en fotografía convencional de película. Es decir, contiene la información “en bruto” directamente capturada en los píxeles del sensor de la cámara digital.

Estos datos en formato RAW, todavía tienen que someterse a un procesado e interpretación, porque solo contienen un valor de rojo, verde y azul para cada posición de píxel. Las cámaras digitales suelen procesar la información RAW capturada, mediante su conversión en tiempo real a un archivo de imagen color terminada JPEG o TIFF, y luego almacenan el archivo convertido en su tarjeta de memoria. Durante este proceso, las cámaras digitales tienen que tomar varias decisiones de como interpretar los datos RAW para obtener la imagen final. Es evidente que el formato de archivo RAW nos ofrece un mayor control en el posprocesado a la hora de generar la imagen final JPEG o TIFF.

Muchas de las cámaras actuales permiten guardar simultáneamente tanto imágenes RAW como JPEG. Seleccionando este modo RAW+JPEG proporciona una imagen final inmediata, pero también conserva el RAW por si acaso se desea posprocesar con una mayor flexibilidad. El principal inconveniente es que consume más recursos de procesado durante la captura y el tamaño que se ocupa en la tarjeta de almacenamiento también es mayor.

Un problema con el formato de archivo RAW es que no está estandarizado. Cada fabricante tiene sus propios formatos RAW propietarios que dependen del modelo de cámara. Algunas de las extensiones de estos ficheros RAW son CR2, CRW, NEF, ORF, PTX, …

Afortunadamente, Adobe ha desarrollado una especificación de negativo digital (DNG) que pretende estandarizar el formato de archivo RAW.

Cada fabricante dispone de programas que permiten procesar los formatos de archivo RAW de sus cámaras y que suelen estar incluidos cuando la compramos, como puede ser el Canon Photo Professional de Canon y el Aperture de Nikon. También existen en el mercado varios programas para procesar casi cualquier formato RAW como son Lightroom y Photoshop que incorpora el módulo Camera Raw, ambos de Adobe.

Un buen software de conversión RAW debe realizar procesos por lotes y, a menudo, debe automatizar todos los pasos de conversión, excepto los que deseemos ajustar.

Conversión RAW a JPEG o TIFF

Para la conversión de un archivo RAW en una imagen JPEG o TIFF son necesarios varios pasos, cada uno de los cuales puede precisar de varios ajustes en la imagen irreversibles. Una ventaja clave del RAW es que permite al fotógrafo para posponer la aplicación de estos ajustes, dar más flexibilidad al fotógrafo para solicitar más tarde estos mismos, de una manera que mejor se adapte a cada imagen.

La captura de una imagen RAW produce una matriz bayer, que hace que la imagen aparezca algo pixelada por lo que se aplica la interpolación cromática para evitar este efecto. En este mismo paso se aplica el balance de blancos. Estos dos procesos implican la interpretación y la conversión de la matriz bayer en una imagen codificada con los tres colores básicos en cada píxel.

Nuestros ojos perciben diferencias de intensidad de forma logarítmica, así que cuando la intensidad de la luz se cuadruplica, sólo percibimos como si se hubiera duplicado la cantidad de luz. Sin embargo las cámaras digitales, registran las diferencias de intensidad lumínica de forma lineal, es decir, el doble de intensidad de la luz produce el doble de respuesta en el sensor de la cámara. Para que los datos que obtiene una cámara digital se muestren tal como los percibe el ojo humano, es necesario aplicar una corrección con las curvas de tono (corrección gamma).

El siguiente paso es aplicar enfoque a la imagen para compensar la pérdida de nitidez que ha provocado la interpolación cromática. La saturación de color y el contraste también se pueden ajustar, dependiendo de cómo tengamos configurada la cámara.

En este punto podemos codificar la imagen en formato TIFF. Si hemos seleccionado el formato JPEG, a continuación se aplicara la conversión de imagen a 8-bits y el algoritmo de compresión no reversible JPEG. La imagen RAW que tiene muy alta profundidad de bits, se convierte a 8 bits por canal y se comprime en formato JPEG basado en los parámetros de compresión de la cámara.

Hasta este paso, la información de imagen RAW suele residir en el búfer de memoria de la cámara digital.

Hay varias ventajas si realizamos cualquiera de los pasos anteriores de ajuste y conversión de la imagen RAW después en un ordenador, en lugar de realizarlos en cámara digital. En las siguientes secciones describiré cómo el uso de archivos RAW puede mejorar los resultados de estos pasos.

Interpolación cromática (demosaicing)

Un algoritmo de interpolación cromática (conocida en inglés como demosaicing o demosaicking) es un proceso digital de imagen utilizado para reconstruir una imagen en color mediante las muestras cromáticas incompletas adquiridas desde un sensor de imagen recubierto con un mosaico de filtro de color (CFA).

La interpolación cromática es un paso que usa intensivamente el procesador de imagen de la cámara y es por eso que a mejor algoritmo de interpolación cromática, requiere mayor potencia de procesamiento. La mayoría de las cámaras digitales, por lo tanto, restringen este procesamiento para reducir el tiempo requerido a un valor razonable y buscando un compromiso con la calidad de imagen. Sin embargo, si realizamos el paso de interpolación cromática posteriormente en un ordenador, esta tarea no sólo se realiza con mayor agilidad, sino que podremos aplicar los mejores algoritmos ya que los ordenadores suelen tener más potencia de procesamiento que las cámaras digitales. Al aplicar los mejores algoritmos, podremos exprimir un poco más los datos capturados con el sensor de la cámara produciendo imágenes con más resolución, menor ruido, mayor exactitud de color y menos moaré.

Las imágenes JPEG procesadas en la cámara, resuelven con menor claridad las líneas muy juntas que las imágenes RAW. Aun así, los archivos RAW tiene limitaciones en representar líneas muy juntas, porque el proceso de interpolación cromática siempre introduce un cierto desenfoque de la imagen.

Balance de blancos flexible

El balance de blancos es el proceso de eliminación de dominantes de colores poco realistas, de modo que los objetos que son blancos en la realidad se representan en blanco en la imagen. Los colores de las imágenes JPEG, a menudo, se pueden correjir en el posprocesado, pero a costa de perder profundidad de bits y gama de colores. Esto se debe a que el balance de blancos ha sido ajustado dos veces: una vez durante la conversión RAW y luego de nuevo en el posprocesado. Sin embargo, los archivos RAW nos permiten establecer el balance de blancos de una foto, antes de sacrificar bits en la conversión, después de haber tomado la imagen sin haber destruido innecesariamente bits.

Alta profundidad de bits

Las cámaras digitales suelen registrar cada canal de color con más precisión que los 8 bits (256 niveles) por canal utilizados en las imágenes JPEG. (consulta “Descripción de la profundidad de bits“). La mayoría de las cámaras actuales capturan cada color con 14 bits de precisión (2¹⁴ = 16.384 niveles) por canal de color, proporcionando varios órdenes de magnitud más de niveles que los utilizados en una imagen JPEG en la cámara. Una mayor profundidad de bits disminuye la susceptibilidad a la posterización, y aumenta su flexibilidad al elegir un espacio de color y en el posprocesado.

Rango dinámico y compensación de exposición

El formato de archivo RAW normalmente proporciona considerablemente más “rango dinámico” que un archivo JPEG, dependiendo de cómo la cámara crea los JPEG. El rango dinámico se refiere a la gama de luz que puede ser capturada por una cámara entre la zona más brillante a la oscuridad antes de convertirlas en blanco o negro, respectivamente.

Dado que los datos de color sin procesar no se han convertido en valores logarítmicos utilizando curvas gamma, la exposición de un archivo RAW puede ajustarse en cierta medida después de tomar la foto. La compensación de la exposición puede corregir los errores de medición que hemos cometido durante la captura, pudiendo ayudar a resaltar las zonas de sombra perdida o resaltar detalles.

El ejemplo de la izquierda muestra la imagen RAW de la escultura de un escudo con -1 paso, 0 (sin cambio) y +1 paso de compensación de exposición. Observar el amplio rango de detalles en sombras y brillos de las tres imágenes. A partir de una imagen JPEG no pueden lograrse resultados similares simplemente aclarando u oscureciendo un archivo JPEG, tanto en lo referente a rango dinámico como en la suavidad de los tonos.

Mejor nitidez

Puesto que un archivo RAW no se ha tocado, la cámara no le ha aplicado ningún ajuste de enfoque. Al igual que ocurría con el algoritmo de interpolación cromática, los algoritmos de enfoque requieren un uso intensivo del procesador de imagen de la cámara. El ajuste realizado en un ordenador suele ser más sofisticado, y por lo general, crean menos artefactos de halo en niveles de enfoque equivalente.

Dado que la nitidez depende de la distancia de visualización a la que deseemos ver la imagen, el formato de archivo RAW también nos proporciona más control sobre qué tipo y cantidad de nitidez que aplicamos en cada caso. El enfoque suele ser el último paso del posprocesado ya que suele ser destructivo y podría verse afectado por otros ajustes posteriores, por lo que realizar los ajustes de enfoque sobre los ficheros JPEG no es en absoluto óptimo.

Compresión sin pérdidas

El formato de archivo RAW utiliza algoritmos de compresión sin pérdidas, por lo que no se producen artefactos de compresión visibles como ocurre con la compresión JPEG que es con pérdidas. Por otro lado, los archivos RAW contienen más información y logran una mejor compresión que los TIFF, pero sin embargo, sin los artefactos de compresión de los JPEG.