今天跟大家分享一个老生常谈的问题,RAW与非RAW的区别到底有多大?
其实笔者经常被问到这个问题,从还在拍作业的学生到院线摄影指导,从制片再到导演,甚至还有演员。有人可能会好奇为什么这些非技术岗的人也会关心这个问题呢?
其实是因为这些人只在不同的角度看到了这个问题的本质而已,对制片来说可能是决定预算的问题,对导演来说可能是流程和周期的问题,而对演员来说则是能把他们拍多美的问题。
而今天,我尝试用一种不那么理工科思维的方式去描述这个问题,而是会用一种更加通俗易懂的方式,看能不能更清楚地解释好这个问题。
RAW
RAW的英文释义有生的、未烹制的、未经加工的、自然状态的、未经处理的、原始的等意思。它可以用来形容食物,也可用来形容事物,更可以指代一些状态。
所以当我们说某摄影机能拍RAW的时候,其实是在说这台摄影机能录制未经处理过的原始素材。因为没有经过预先处理,RAW数据往往能得到更高质量的处理结果。但与之而来的代价就是所需要的存储空间也非常大。大到什么程度呢?以10950元的BMPCC 4K为例。
6.2之前的固件版本都还是有Cinema DNG格式的,在4K 30P时,这一格式的最高画质素材持续写入速度要求达到了272MB/s,如果拍4K 60fps,就会达到544MB/s左右。在最高画质格式下,256GB的SSD录制不到8分钟,128GB的存储只能录制3分钟多点,存储成本可能远超摄影机价格。
虽然笔者也找到了一个相对较为经济而且稳定的CFast2.0转msata SSD存储方案,但国外媒体流传的一些信息表明,BMD后来因为一些可能存在的关于压缩RAW的专利法律纠纷而取消了这个格式。
非RAW
而非RAW自然就是“不是RAW”的意思了,常见的H264、H265之类的压缩编码格式即属于这个概念。因为经过了一定的预先处理,所以它是一个有损信息的处理过程,只是“有损”的程度不同而已。
有些人会把这里的“有损”解读成“不那么好的画面“,其实这是不正确的,因为目前的算法已经能产生非常高质量的画面,它的精细程度远比人类大脑能想到的方式要复杂的多,要视具体格式而定。
抛开复杂的数字技术处理细节,从RAW到最后的图像大概有下面几个大的过程。
从镜头到传感器以及生成数据,这个过程中其实跟胶片有点像,因为此时我们看到的都不是图像,对数字摄影机来说此时只是一堆由0和1组成的数据包。
在这个过程中,画面的色彩和亮度信息其实也不存在,我们之所以能看到图像是因为那些图像已经是处理之后的结果了,也就是上一个流程图的黄色环节。这个过程既可以在摄影机内完成,也可以在外部设备上完成。
这样的工作方式意味着在生成画面时,最后的结果离现场情况是最接近的,因为整个过程没有信息的损失,也就不存在硬件层面阻碍创作的可能了。但也正如前面所说,使用这种存储方案也要随之付出存储成本和时间的代价。
压缩RAW
接下来是压缩RAW。
压缩RAW的工作原理是摄影机采集到信息以后舍弃一些不必要的冗余信息量,这样就可以压缩一定的存储空间,但是数据依然封装成RAW形式,所以这种方式也能得到RAW级别的工作方式和画面质量。
大家经常能见到类似于3:1或者2:1之类的数字,描述的正是这个过程。也正因为如此,上图蓝色环节的“RAW数据处理过程”对画质的好坏就显得至关重要了,同时这种方案也属于一家公司的核心技术资产,公司也往往会为其申请专利。
目前存储设备还无法便宜得跟白菜价一样,这种格式不仅经济,而且是高画质、高分辨率、高帧率素材录制的唯一解决方案。但由于普及还不久,现在正处于一个群雄逐鹿的局面。
另外一种就是常见的压缩格式,原理非常简单。只不过所有这些过程都在摄影机内完成。我把压缩标红并不是说这种方式不好,而是对于严肃的创作型项目来说,它不是最好的选择而已。例如手机、运动相机、微单、单反都属于这样的处理方式。
当然现在还出现了一种特殊的“既压缩也不压缩的RAW”方式,最具代表性的产品就是ARRI跟Codex联合开发的HDE高密度编码。因为ARRI一直都是无压缩格式的倡导者,但现阶段高分辨率RAW数据的存储压力确实又太大了,所以又一种压缩格式应运而生。这种压缩方式的原理跟压缩RAW不太一样,它的压缩方式与解压方式是可逆的,而且要在外部用计算机完成。
也就是说,ARRIRAW数据与HDE压缩数据可以来回转换,并且转换后的数据经md5校验后会与原始数据完全相同,这意味着HDE属于无损信息的压缩方式,但却能在数据流通环节减少40%的数据量。
注意,我说的是流通环节,比如DIT在备份数据的过程中要做多个备份,那么这种方式就有一定的优势。既然有优势,那肯定会有人问,ARRI为什么不在摄影机内增加这些功能呢?其实这并不是一个技术问题,而是因为ARRI在规避可能出现的关于压缩RAW的专利法律纠纷问题而已。
几种格式的白话科普介绍完了,总结如下。
· 无压缩RAW或者无损压缩RAW:画质非常高;现阶段较难解决高分辨率、高帧率的存储成本问题;后期流程技术门槛高。格式代表:ARRIRAW、Cinema DNG。
· 压缩RAW:画质高,能解决高分辨率、高帧率以及存储成本问题;后期流程有一定的技术门槛,格式兼容性尚不完美。格式代表:REDCODE R3d、Blackmagic RAW、ProRes RAW、KineRAW、Cinema RAW Light等。
· 压缩格式:画质视情况而定,能解决部分高分辨率、高帧率的问题,兼容性也较好,但画质千差万别,部分格式对存储以及硬件也都有一定的要求。格式代表:ProRes、H264、H265、DNxHD等。
实拍测试
那么在实际拍摄中,这些不同的格式到底有什么区别呢?这里引用Justin Phillip的测试视频来加以辅助说明(点击阅读原文可以访问原文)。
这段视频是BMPCC 4K与GH5的过曝对比测试,BMPCC 4K使用Q0的Blackmagic RAW格式,GH5则开启了V-Log 10bit模式,使用镜头:Rokinon Cine DS 50mm T1.5 加Metabones Ultra 0.71转接环。在正常情况下,BMPCC 4K与GH5的区别也许只是色彩和细节的区别,给人带来观感的不同。
在过曝2 1/2档的时候,两种格式开始在曝掉的高光处过渡有所区别。
而在过曝3 1/2档的时候,这种差异已经大到决定素材还能不能用的地步了。
而在过曝4档的时候, 这两段素材基本上是都是神仙难救,但使用Blackmagic RAW的那段素材经过补救也许还有蒙混过关的机会。
可能会有人说我们拍摄不会出现过曝3、4档的低级失误,那很好,这种情况就不用往下看了。如果不是这样,有以下大概结论供大家参考:
对于文章列出的几种格式而言,在目前的技术水平下,同一类型格式的差异主要在于摄影机的硬件本身与厂家调教。就好比BMPCC 4K拍出的RAW肯定比iPhone拍出的RAW要好,这种差距在于摄影机硬件本身的不同,而不是格式,当然不同的工具会有不同的风格表现。
而对于不同格式的画质差异来说,区别在极端条件下更加明显,例如过曝、欠曝、低照度、现场还没想好最终效果、色彩容易溢出等场景。这样的场景下,更高的画质可以让你更从容一些,甚至能挽救一段素材,但你也要为此付出更多的代价,比如存储成本、时间成本。
大家可以在视频中看到这一区别,视频时长5分44秒:
在同样正常的场景下,不同格式的画质区别其实并不大,这种差异主要是画面质感级别的区别,甚至是属于艺术范畴的标准。
可能会有人说我又玄学了,这里给出一组数据供大家参考:
对于常见的日系业务机来说,机内400Mbps码流左右的4K素材和用录机输出的RAW素材在分辨率方面会差200线左右,我相信色彩方面也会有类似的精度区别,而这些因素都是会影响观感的。仍然建议你在开拍前测试,并使用你最能掌控的一种。
PS:对于数字摄影机而言,很多软件方面的解决方案其实大同小异,只是不同的厂家对产品的细节把控不一样而已。所有这些格式之间的竞争,最终都会变成该格式厂商在行业话语权强弱的体现。
摄影师不一定能用到所有这些产品,但是明白这其中的差异却是至关重要的。最终使用哪种格式是根据项目规模、周期、预算、效果以及摄影师熟练水平所综合博弈的结果。当然最重要的一条建议还莫过于:身为摄影师的你,要好好控制曝光。
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来源|电影摄影师 文|魔幻时光
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/d54f3wPj-qpG4O_bttPqsg
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