主题:相机拍摄的RAW到底记录了什么东西?是怎么记录的?里面有没有色彩空间?
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chncwk 编辑于 2024-12-26 21:05
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rivershaw 发表于 2025-01-14 04:43
RAW有没有色彩空间,这是一个很有意思的问题。
用exiftool工具查看Sony照相机的RAW,能找到一个ColorMatrix标签,这是一个按行抽取的3×3的矩阵,它能把做过白平衡的RAW数据,直接转换成sRGB(Adobe RGB)色彩空间的R...

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rivershaw 发表于 2025-01-14 04:43
RAW有没有色彩空间,这是一个很有意思的问题。
用exiftool工具查看Sony照相机的RAW,能找到一个ColorMatrix标签,这是一个按行抽取的3×3的矩阵,它能把做过白平衡的RAW数据,直接转换成sRGB(Adobe RGB)色彩空间的R...

ColorMatrix矩阵提供给解析算法所使用的一组计算参数,是经过半推导半实验得到的。
不同的解析算法即使使用这同一组参数进行解析,也会得到不同的彩色图像的。
将RAW数据转换为图象是依靠的解析算法,而不是具体的计算参数。

事实上,大多数图像处理过程都用用到矩阵计算,但是并不是所有的矩阵计算都是色彩空间转换处理。
那个ColorMatrix其实是一个综合处理的计算参数。
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RAW有没有色彩空间,这是一个很有意思的问题。

用exiftool工具查看Sony照相机的RAW,能找到一个ColorMatrix标签,这是一个按行抽取的3×3的矩阵,它能把做过白平衡的RAW数据,直接转换成sRGB(Adobe RGB)色彩空间的R、G、B。

从dpreview上下载一张A7R3的RAW照片(文件名DSC00157.ARW),ColorMatrix=【1141 -205 88 -52 1229 -154 70 -225 1179】,还原成3×3的矩阵,除以1024,记为:

RGB2RGB =【1.1142,-0.2002,0.0859;-0.0508,1.2002,-0.1504;0.0684,-0.2197,1.1514】。

按照色彩管理的理论,RAW的RGB首先转换到XYZ色彩空间,再从XYZ转换到sRGB的RGB。

所以RGB2RGB矩阵是两个矩阵的乘积,XYZ2RGB×RGB2XYZ,其中,XYZ2RGB是sRGB协议规定的矩阵,可以从sRGB协议里找到。

已知RGB2RGB= XYZ2RGB×RGB2XYZ和XYZ2RGB,很容易算出RGB2XYZ。

RGB2XYZ =【0.4760,0.3435,0.1442;0.2156,0.8026,-0.0189;0.0594,-0.0431,0.8086】。

这个RGB2XYZ矩阵,能把RAW的RGB转换到色彩管理规定的PCSXYZ色彩空间。

1、用RGB=【1;0;0】,RGB=【0;1;0】,RGB=【0;0;1】乘以RGB2XYZ矩阵,再换算成x、y,就能得出R、G、B三主色在色品图上的坐标。

2、用RGB=【1;1;1】乘以RGB2XYZ矩阵,就能得出白点的XYZ和白点的x、y坐标。

3、RAW的R、G、B是线性数据,Gamma=1.0。

一个色彩空间需要的三个要素都具备了!!!

可以画出RAW的RGB转换到PCSXYZ空间后的颜色范围(色域)。

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用exiftool找到BlackLevel、WhiteLevel标签对RAW的RGGB做归一化,用WB_RGGBlevels标签对RGGB做白平衡处理,然后反马赛克插值,用RGB2XYZ矩阵转换到PCSXYZ,再用XYZ2RGB转换到sRGB色彩空间,最后用一条影调曲线(实测数据)做渲染,这张sRGB的照片看起来就是下面的样子。
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rivershaw 编辑于 2025-01-14 04:49
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11dzta 发表于 2025-01-02 21:54
看不懂E文,有翻译吗

这是国内up主的中文视频
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chncwk 发表于 2024-12-27 09:23
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rivershaw 发表于 2024-12-27 04:31
CMOS每个像素接收到的是光子数(光强),CMOS把光子数转换成电荷,再对电荷做AD变成数字信号,存储在RAW文件中(CFA的RGGB)。
CMOS每个像素都有RGGB颜色滤镜,所以CMOS接收到的光子对颜色有选择性。如果CMOS的滤镜设计满足“卢瑟...

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chncwk 发表于 2024-12-26 20:56
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CMOS每个像素接收到的是光子数(光强),CMOS把光子数转换成电荷,再对电荷做AD变成数字信号,存储在RAW文件中(CFA的RGGB)。

CMOS每个像素都有RGGB颜色滤镜,所以CMOS接收到的光子对颜色有选择性。如果CMOS的滤镜设计满足“卢瑟条件”,从光子数(电荷数、RAW的CFA的RGGB数值)就能准确还原出景物的颜色。

RAW有没有色彩空间,可以参考下面的文章。

https://library_imaging_org/admin/apis/public/api/ist/website/downloadArticle/cic/8/1/art00052                                        

早在20多年前,柯达就制定了ROMM和RIMM的技术规范。可惜,就像Adobe的DNG一样,并没有厂商愿意采用。

如果CMOS的滤镜设计完全满足“卢瑟条件”,从RAW解码出的颜色就与人眼一致(不做渲染的情况下),这个颜色还原编码是唯一确定的,不需要色卡参与。

可惜,只是因为现在的照相机都无法完全满足“卢瑟条件”,才需要色卡校准颜色。
rivershaw 编辑于 2024-12-27 04:32
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