iPhone 14 Pro raw-kuvaus osa 2

Edellisen postauksen aiheena oli raw-kuvien tarkkuus. Se on tietenkin vain yksi kriteeri, eikä raw-kuvissa edes se tärkein. Usein tärkeämpää on kuvien säätövara. Verrataan siis toimistotalon aulasta otettuja kuvia. Alkuperäiset dng- ja cr3-kuvat on muunnettu 2000 pikselin jpeg-muotoon ilman mitään säätöjä.

iPhone:

iPhone 14 Pro 1/460 s. ISO 80 f/1,8

Canon:

Canon R6m2 + EF 24-70 mm F2.8 II (24 mm 1/60 s f/8 ISO 200)

iPhonen kuva on selvästi käsitellymmän oloinen, vaikka kyse on raw-kuvasta. Photoshopin Autolevels tekee tuskin mitään säätöjä iPhonen kuvaan, mutta Canonin kuva muuttuu huomattavasti. 

iPhone:

iPhonen kuvan yksityiskohta 1:1

Canon:

Canonin kuvan yksityiskohta 1:1

Nostetaan sitten tumman kohdan valotusta +2EV.

iPhone:

iPhonen tumma pää +2EV.

Canon:

Canon tumma pää +2EV.

iPhonen kuva on selvästi puhtaampi, koska puhelin on tehnyt sille kohinanpoiston. Samalla kivilattian yksityiskohdat ovat sumentuneet. Canonin kuvasta ei ole vielä poistettu kohinaa, joten yksityiskohtia näkyy enemmän. iPhonen kuva on silti yllättävän hyvä.

Lasketaan kirkkaan kohdan valotusta -2EV.

iPhone:

iPhone -2EV.

Canon:

Canon -2EV.

Canonin kuva on huomattavasti parempi, joten sillä on helpompi pelastaa ylivalottuneita kohtia. Toisaalta puhelimen kuvankäsittely on jo muokannut raw-kuvaa, joten säätöä ei tarvitsisi tehdä yhtä paljon kuin Canonissa.

Tämäkin pieni vertailu vahvistaa käsitystä iPhonen raw-kuvien käyttökelpoisuudesta. Itse asiassa Canonin ison kennon ja ison objektiivin pitäisi pystyä parempaan. Ilmeisesti on niin, että viime aikoina älypuhelinten pienikokoisiin kennoihin on panostettu enemmän kehitystyötä kuin perinteisten järjestelmäkameroiden kennoihin, koska puhelinten myyntiluvut ovat moninkertaisia.

Lisäksi puhelimessa myös raw-kuvat ovat tietokoneen käsittelemiä ja tekoälyn parantamia. Ne ovat ikään kuin valmiiksi photoshopattuja. Valmiit kuvat sopivat peruskäyttäjälle, mutta perinteisellä järjestelmäkameralla on muita etuja. 

iPhone 14 Pro raw-kuvaus on hämmästyttävän hyvä

Vuosi sitten Apple julkaisi iPhone 14 Pron, jossa mainostettiin olevan 48 megapikselin raw-kuvaus. Epäilin sitä lähinnä mainostempuksi, sillä aiemmat kokemukseni pienten kameroiden raw-tilasta olivat huonoja. 

Vuonna 2014 otin USA-matkalla hienoja kuvia Samsung S7 -kameralla raw-tilaan luottaen. Pettymys oli kuitenkin suuri, kun pääsin kotiin ja tietokoneen ääreen. Raw-kuvat olivat elottomia eikä niistä saanut hyviä edes kuvankäsittelyllä. Dynamiikkaa ei vain ollut. 

Yhtä pahasti petyin DJI Air 2S:n mainostettuun raw-tilaan. Resoluutio ja kuvatiedoston koko kyllä kasvoivat moninkertaiseksi, mutta tarkkuutta ei tullut juuri lainkaan lisää. Raw oli pelkkää markkinointia. 

iPhone osoittautui olevan toista maata. Raw-kuvaus on ällistyttävän hyvä. Se tuottaa jättisuuria 8064x6048 pikselin kokoisia HDR-kuvia, joiden tarkkuus on todellakin 48 megapikseliä ja niissä on vielä säätövaraakin. Varjopuolena on valtava tiedostokoko: 70-120 megatavua PER kuva. Isoinkin muisti on äkkiä täynnä. Pari muutakin heikkoutta löytyy: raw-kuvaus toimii kunnolla vain 24-millin perusoptiikalla, laajakulma ja tele eivät juuri hyödy. Toinen on DNG-tiedostoformaatti, joka aukeaa lähes mustana Lightroomin viimeisellä ostoversiolla 6.14. Nykyinen tilausversio avaa kuvat kuitenkin ongelmitta.

Apple on integroinut raw-kuvauksen hienosti puhelimen toimintoihin. Somepäivitykset ja muu käyttö sujuvat kuin jpeg-kuvilla, eikä valtavien kuvatiedostojen käsittely edes näy hitautena. Vahinkojen välttämiseksi raw-tila pysyy päällä vain kameran sammuttamiseen asti, joten se pitää muistaa tarvittaessa kytkeä aina uudelleen käyttöön.

Tässä ja seuraavassa blogitekstissä on muutamia vertailuja iPhone 14 Pro:n ja Canon R6 mark II:n raw-kuvauksen välillä. Hieman erilainen kuvasuhde vaikeuttaa täsmälleen samanlaisten kuvien ottamista. 

Heidelbergin kaupunki kukkulan linnasta nähtynä. Kuva ilman säätöjä Lightroomissa jpeg-muunnoksen ja pienennöksen jälkeen. Canonissa 24-70 F2.8 II -objektiivi, kennon tarkkuus 24 megapikseliä.

iPhone: 

iPhone 14 Pro (6,86 mm 1/3900 s F1.8 ISO 100) raw Lightroom

Canon:

Canon R6m2 + 24-70 mm F2.8 (24 mm 1/640 s F4 ISO 400)

iPhonen värilämpötila on selvästi erilainen. Suurin ero on taivaassa, jonka iPhone muuttaa näkyväksi. iPhonen raw-kuva ei siis tarkoita käsittelemätöntä raakakuvaa kuten digijärkkäreissä. Kuvankäsittelyohjelma on kamerassa sisäänrakennettuna.

Lightroomin automaattisäätö ei muuta iPhonen kuvaa juuri lainkaan:

iPhone 14 pro raw automaattisäädöt

Sen sijaan Canonin kuva muuttuu selvästi:

Canon R6m2 raw automaattisäädöt

Säädettynä Canonin kuvasta taivas ja esimerkiksi vuorenrinteen yksityiskohdat tulevat paremmin esiin.

Seuraavat rajaukset on tehty ruutukaappauksina Lightroomin näytöltä 100 prosentin zoomauksella automaattisesti säädetyistä kuvista.

iPhone:

iPhone 14 Pro 100 %

Canon:

Canon R6m2 100 %

Blogialusta skaalaa molemmat kuvat saman kokoisiksi, mutta iPhone-rajauksen mitat ovat 845x567 pikseliä ja Canonin 605x407 pikseliä. Vaikuttaa siltä, että vaikka älypuhelimen kuva on isompi, todellista kuvainformaatiota ei ole yhtään enempää. Katedraalin katon tekstuuri sumenee ilmeisesti puhelimen sisäisen kohinanpoiston vuoksi, vaikka ISO-arvo onkin vain 100.

Toinen vertailu turistibussien kohdalta:

iPhone:

iPhone 14 Pro 100 %

Canon:

Canon R6m2 100 %

Tässäkin iPhonen kuva näyttää isommalta, mutta teksti HEIDELBERG bussin kyljessä on hädin tuskin luettavissa ja myös etualalla näkyvän katon tiilet sekä kadun pinta sumentuvat. Canonin pienemmässä kuvassa teksti erottuu selvemmin, samoin kattotiilien ja kadun pinnan kuviointi. 24 megapikseliä antaa siten enemmän yksityiskohtia kuin 48 megapikseliä.

Kokoonsa nähden iPhonen raw-kuvat ovat silti hämmästyttävän hyviä. Optiikan ja kennon pieni koko aiheuttavat rajoituksia, joita paraskaan tekoäly ja kuvankäsittely ei pysty täysin poistamaan. Kameroilla on paljon muutakin eroa kuin vain tarkkuus: Canon maksaa ja painaa objektiivin kera moninkertaisesti iPhonen verran, toisaalta tässä tapauksessa sillä saa optisen zoomin. Kiinteällä 24-millisellä Canonin kuvanlaatu olisi ollut vielä himpun verran parempi.

iPhone tuottaa useimmissa tapauksissa käyttövalmiita kuvia. Harrastajalle, joka mieluummin säätää kuvansa itse, Canonin raw on kuitenkin selvästi parempi.

Samsung S8 ja raw-kuvaus

Kun raahaa isoa järkkäriä matkoilla tulee usein mieleen, voisiko kuvaamisen hoitaa älypuhelimella. Niiden raw-kuvaus antaisi mahdollisuuden kuvien jälkikäsittelyyn, koska mukana on kaikki kennon keräämä informaatio ilman laitteen tekemää jpeg-pakkausta.

Vuosi sitten kokeilin Samsung S7 -kameraa raw-kuvauksessa, mutta en ollut kovin tyytyväinen. Olisiko tekniikka muuttunut uudessa S8:ssa?

Valitettavasti S8 toimii samoin kuin edeltäjänsä: raw-kuvia syntyy vain Pro-tilassa, joka vaihtuu peruskäyttäjille tarkoitettuun Auto-asentoon aina, kun kameran sammuttaa. Eikä sovelluksen lopettaminen älypuhelimessa ole aina itsestään selvää. Parasta siis tarkistaa Pro-tilan asetus jokaisen kuvan oton yhteydessä.

Ja ei, jostain syystä myöskään S8 ei tallenna DNG-tiedostoihin gps-sijaintia, vaikka tekee sen kuvan jpeg-versioon. On vaikea keksiä syytä tähän.

Edeltäjänsä tapaan S8 tuottaa yhdeksän megapikselin kuvatiedostosta noin 18 megatavun raw-tiedoston. Kuvan sisällöstä riippuen jpeg-versio on 2-5 megatavua. Pakkaus selittää osan kokoerosta, mutta mukana pitäisi olla myös aidosti uutta kuvadataa.

Älypuhelimen raw-tiedostossa on selvästi vähemmän syvyyttä (muokkausvaraa) kuin järkkärin tuottamassa tiedostossa, mikä on helppo ymmärtää. Järkkärin raw-kuvadata on 12- tai 14-bittistä, älypuhelimen datassa on samat kahdeksan bittiä joita jpeg-tiedostokin käyttää.

Esimerkiksi kaupassa otettu testikuva. Koska Blogger rajoittaa kuvien kokoa, täydet jpeg-kuvat löytyvät sivulta https://petterij.kuvat.fi/kuvat/Testikuvia+eri+laitteilla/Samsung+S8/.

Jpeg suoraan kamerasta.

Raw-tiedosto Photoshopilla suoraan jpegiksi.

Raw-tiedosto on se, minkä kameran kenno näkee. Sen kääntäminen suoraan jpeg-tiedostoksi tuottaa vaisun ja haalean lopputuloksen. Tekemällä raw-muunnoksessa Photoshopin ehdottamat automaattiset säädöt lopputulos on hieman parempi:

Raw-muunnos automaattisilla säädöillä.

Kuvaa voisi parannella käsityönä mm. sävyjä säätämällä ja terävöittämällä. Automaattisilla asetuksilla rajaus kuvan keskeltä ei näytä kovin hyvältä:

Rajaus kuvan keskeltä.

Verrattuna vastaavaan rajaukseen kameran tekemästä jpeg-versiosta:

Kameran oma jpeg näyttää paremmalta.

Vertailu osoittaa, miten hyvin S8-kameran sisäinen kuvankäsittely toimii. Miksi ottaa raw-kuvia ja nähdä kuvankäsittelyn vaiva, kun kameran omat algoritmit tuottavat hyvän lopputuloksen automaattisesti?

Voisi kuvitella, että raw-kuvauksesta on suurin hyöty hankalissa olosuhteissa, kuten vastavaloon tai hämärässä kuvattaessa. Pikaiset kokeilut eivät tukeneet tätäkään oletusta. Automatiikka tuotti hyviä kuvia hankalissakin tilanteissa.

Missä älypuhelimen raw-kuvauksesta on sitten oikeasti apua? Hivenen yllättäen silloin, kun kuvataan hyvissä olosuhteissa. Algoritmi nimittäin terävöittää kuvaa voimakkaasti, mikä saa esimerkiksi puut ja ruohon näyttämään epäaidoilta. Tällöin raw-kuvasta on apua, koska sen voi terävöittää itse (ja vain vähän).

Toinen hyöty pitäisi olla valkotasapainon säätämisessä, mutta siinäkin automatiikka on niin hyvä, että käsin säätämistä tarvitaan vain hyvin hankalissa sekavalotilanteissa. Sopivaa testipaikkaa ei ole vielä osunut kohdalle.

Samsung Galaxy S7 -puhelin ja raw-kuvaus

Samsung Galaxy S7 sisältää erinomaisen kameran, joka pystyy ottamaan myös raw-kuvia. Toisin kuin kamerassa käsitelty ja pakattu jpeg, raw-tiedosto sisältää suoraan kennolta tulevan informaation -- mitään lisäämättä, mitään pois jättämättä. Kaikki käsittely tehdään tietokoneella, jossa on enemmän mahdollisuuksia kuvan optimointiin.

Järjestelmäkameroissa raw-tiedostoja on käytetty pitkään, samoin paremman luokan pokkareissa. Älypuhelimissa raw-tuki on harvinainen, mutta löytyy ainakin Nokian Lumia 1020- ja 1520-puhelimista. Samsungin edellisessä S6-mallissa sitä ei ollut.

Raw-tiedostot syntyvät rinnan jpegin kanssa ja koska kyse on pakkaamattomasta (tai ainakin häviöttömästi pakatusta) kuvadatasta, ne vievät melkoisesti tilaa. Testikuvan jpeg-versio on 2,94 megatavua ja raw-tiedosto 17,4 megatavua. Ero on lähes kuusinkertainen. Raw-kuvia ei kannata ottaa turhaan, mutta vaikeissa valaistusoloissa ne voivat pelastaa päivän.

Tai sitten ei. Älypuhelimen pienestä kennosta ei saa irti yhtä paljon aitoa dataa kuin järjestelmäkameran isosta kennosta. Toisaalta myös kohinan poistaminen raw-kuvasta on helpompaa.

Raw-kuvaus tulee käyttöön Pro-tilassa, joka valitaan kameran asetuksista:

Pro-tilassa on automatiikka, mutta kaikkea voi säätää myös käsin.

Raw-formaatista on etua silloin, kun kuvasta korjataan joko ali- tai ylivalotusta. Esimerkkikuvan jpeg-versio (50 % pienennös) näyttää tältä (f/1,7, ISO 400, valotusaika 1/1480 sekuntia):

Lähtökuva (50 % pienennettynä).

Rajaus alkuperäisen kuvan varjokohdista näyttää tältä:

Jpegissä tumma pää on tukossa.

Onneksi Samsung käyttää raw-kuville standardia DNG-formaattia, joten vanhatkin Photoshopit avaavat ne ongelmitta.

Raw-kuvan avaus oletusarvoilla Photoshopiin.

Vertailun vuoksi sama rajaus oletusarvoilla avatusta raw-kuvasta:

Raw-versiossa on kohinaa, mutta myös yksityiskohtia.

Koska automatiikka ei ole tuhonnut yksityiskohtia, raw-versio näyttää kohinasta huolimatta paremmalta. Kuvankäsittelyohjelmassa kohinan poisto ja sävysäädöt voidaan tehdä optimaalisesti, vaikka se vaatiikin käsityötä.

Raw-kuvan etuja on sen mahdollistama laajempi säätövara. Brightness +50 kirkastaa kuvaa entisestään, joskin samalla voimistuu myös näkyvä kohina:

Raw-kuvan brightness +50

Otetaan vertailukohdaksi Canonin 5Dm3-järjestelmäkamera, Testikuvasta on pelkkä raw-versio (ei kameran pakkaamaa jpegiä), joten avataan se:

Canonin raw-kuvan avaus Photoshopiin.

Kun kuva tallennetaan jpeg-versioksi, lopputulos on tällainen (f/7,1, ISO 400, valotusaika 1/250 s):

Järjestelmäkameran kuva (-50 %).

Suuremmasta pikselimäärästä johtuen rajataan suurempi alue, jotta saadaan sama kuva-ala kuin S7:lla:

Raw-kuvasta rajattu alue.

Isolta kennolta saadaan paljon käyttökelpoista raw-dataa ja isommat pikselit kohisevat vähemmän, joten kirkkauden lisääminen +50 verran pitää kuvan vielä hyvänä:

Brightness +50

Ja sama +50 lisäys vielä uudelleen:

Vielä toinen +50

Vertailusta näkyy, miten raw-kuvista saatava hyöty on suurin silloin, kun dataa on paljon ja se on alunperinkin puhdasta (ei kohinaa). Älypuhelimen pienellä kennolla raw-hyödyt jäävät pieniksi, sillä säätövaraa on hyvin rajallisesti. Mutta silloinkin rawista voidaan säätää värilämpötilaa, kohinanpoistoa ja jpeg-pakkausta parhaan lopputuloksen saavuttamiseksi. Jälkimmäinen voi olla tarpeen esimerkiksi auringonlaskua kuvattaessa, koska tavallisen jpeg-pakkauksen jäljiltä kuviin jää helposti lohkomaisia artefakteja.

Toinen esimerkki on Matteus-passiosta, mistä kameran automatiikka tuottaa tällaisen kuvan (-50%):

Matteus-passio jpeg-versio.

Rajaus kuvan keskeltä 100 % koossa

Automatiikka on ylivalottanut lievästi vaaleita kohtia.

Kuvan DNG-versio avattuna pienillä säädöillä (vähemmän brightnessia, värilämpötilan säätö, kohinanpoisto):

Raw-versio.

Rajaus kuvan keskeltä 100 % koossa.

Hankalissa valaistusolosuhteissa raw-kuvasta syntyy huomattavasti parempi jpeg-versio jo pienilläkin säädöillä. Raw-kuvaus vaatii hieman vaivaa jälkikäsittelyssä, mutta se kannattaa!

Raw-kuvat Windowsin esikatselussa

Miten saan kameran raw-kuvatiedostot näkymään Windowsin tiedostohallinnassa? Canonilla on tähän oma laajennus (Canon RAW Codec 1.11.0), joka tukee Windows-versiota XP, Vista, Windows 7 ja Windows 8 -- mutta vain 32-bittisinä versioina.

Jostain ihmeen syystä Canon ei tarjoa ohjelmasta 64-bittistä versiota, vaikka jokaisella itseään kunnioittavalla valokuvaajalla on nimenomaisesti 64-bittinen Windows (ja runsaasti RAM-muistia). Tilanne on ollut sama jo vuosia. Ohjelmaa kyllä päivitetään, kuten tuore Windows 8 -versio osoittaa, mutta 64-bittiset käyttöjärjestelmät saavat olla ilman.

Onneksi Microsoftilla on vastaava laajennus (nimellä "Microsoft Camera Codec Pack"), joka tukee lukuisia eri raw-formaatteja (mm. Canonin lähes kaikki mallit, Olympus, Nikon, Panasonic ja Sony). Tästä laajennuksesta on erikseen 32- ja 64-bittiset versiot, jotka voi ladata täältä.

Jostain syystä ohjelma tukee vain Windows 7:aa ja Vistaa (SP2:lla). Se ei siis toimi Windows 8:ssa:

Microsoftin raw-laajennus ei toimi Windows 8:ssa.

Toimimattomuus on outoa, ehkä jopa tahallista. On vaikea kuvitella, miksi raw-kuvien näyttämiseen tarkoitettu esikatselutoiminnon laajennus ei voisi toimia Windows 8:ssa, jos se kerran toimii Windows 7:ssa. Eikö Windows 8:n pitänyt olla yhteensopiva kaikkien seiskalle kirjoitettujen ohjelmien kanssa?

Windows 8:lle on oma laajennus (joka puolestaan ei toimi Windows Server 2012:n kanssa). Sen voi ladata Windowsin oman päivitystoiminnon kautta. Tämän version kameratuki on kuitenkin suppeampi, eikä esimerkiksi Canonin G1X-mallia ole siinä lainkaan.

Kyseisen kameran omistajilla on siten kaksi mahdollisuutta: joko "päivittää" kone takaisin Windows 7:aan, jolloin Microsoftin versio toimii, tai niin ikään "päivittää" käyttöjärjestelmä 32-bittiseksi, jolloin Canonin versio toimii.

Miten ihmeessä tämä voi olla näin vaikeaa?

Raw on valokuvaajan vakuutus

Ei ole tavatonta, että netistä otettuja kuvia esitellään omina, mutta tämä kanadalaisen kuvaajan (Studio Hera Bell, sivu tällä hetkellä alhaalla) tapaus on häikäilemättömyydessään ennennäkemätön: http://forums.dpreview.com/forums/post/50421807. Keskustelua tapauksesta ja sen opetuksista suomeksi Digicamera.netin foorumissa sivulla http://www.digicamera.net/dnews12/dnews_1212.htm#12122012.

Jos digikuvan alkuperäisestä kuvaajasta tulee kiistaa, miten asian voi todistaa? Exif-tiedoista tai kuvaan upotetuista copyright-merkinnöistä ei ole apua, sillä ne on yhtä helppo luoda kuin poistaakin.

Oikeastaan ainoa keino on säilyttää alkuperäinen raw-kuva itsellä ja julkaista nettiin vain sen jpeg-versio. Raw-kuvia ei pitäisi koskaan luovuttaa muille, sillä ne ovat valokuvaajan vakuutus tulevaisuuden varalle.

En muista nähneeni yhtään ohjelmaa, joka muuntaisi jpeg-kuvan takaisin raw-kuvaksi. Sellaisen ohjelman tekeminen ei kuitenkaan ole mahdotonta, joten raw-kuvan omistaminen ei sinällään todista mitään.

Oleellista on se, että raw-kuvassa on jpeg-versiota enemmän informaatiota, jonka väärentäminen on mahdotonta. Mahdollisessa riitatilanteessa raw-kuvan omistaja voi näyttää, että hänen raw-kuvasta löytyy enemmän sävyjä ja säätövaraa kuin varastetusta jpeg-versiosta.

Kun osa kuvadatasta on kerran pudotettu pois raw-kuvaa jpegiksi muunnettaessa, ei ole mitään keinoa saada sitä takaisin. Muunnos rawista jpegiksi on yksisuuntainen ja pysyvä.

Jos päinvastainen olisi mahdollista, jpeg-kuvaa voisi editoida mielin määrin ja koko raw-kuvaus muuttuisi tarpeettomaksi.