Bildebrikken

Når vi snakker om råfiler innen digitalfotografering så kan vi på en måte sammenligne det med et filmnegativ, altså et digitalt negativ. Selv om vi, som mange sier, ”fotograferer JPEG” så er det allikevel en råfil som ligger til grunn. Da er det kameraets egen programvare som oversetter denne råfilen til en JPEG og lagrer denne på minnebrikken. Råfilen blir til ved at bildebrikkens mange punkter registrerer lysmengde. En slik bildebrikke inneholder millioner av punkter, og hvert punkt representerer én piksel. La oss forestille oss at det vi ser gjennom søkeren ikke er i farger, men gråtoner (det vi egentlig mener når vi sier at et bilde er i sort/hvitt). Når vi ser dette motivet foran oss blir det lettere å skjønne at de ulike punktene på bildebrikken vil registrere ulike mengder lys når vi trykker på utløseren. Og akkurat slik er det egentlig bildebrikken registrerer bildet, en mengde punkter som har registrert ulike mengder lys og som tilsammen danner et bilde i gråtoner.

Fargefilter

Så, hvordan henger det sammen at bildet vises i farger hvis det kun registreres lysmengde og ingen farger? Dette er ganske komplisert og ikke så lett å forstå sånn uten videre. Foran hvert punkt i bildebrikken ligger det et fargefilter med enten grønn, rød eller blå farge (Filteret kan også bestå av komplementærfargene Magenta, Cyan eller Gul, men det skal vi ikke komme inn på her). Disse fargefiltrene ligger i et bestemt mønster, og det mønsteret som er mest brukt er Bayer Mosaikk. I et slikt mønster er det like mange grønne fargefiltre som det er røde og blå tilsammen. Dette er på grunn av at 59 % av det gjennomsnittlige lyset inneholder grønt, og at øyet vårt er veldig følsomt for grønt lys.

I illustrasjonen under ser vi en del av bildebrikken sterkt forstørret, og vi ser mønsteret som oppstår når fargefiltrene er lagt i en Bayer Mosaikk (en rad grønn, rød, grønn, rød osv. og en rad blå, grønn, blå, grønn osv.). Navnet Bayer Mosaikk er oppkalt etter Dr. Bryce Bayer, en ansatt hos Kodak som altså var oppfinneren av Bayer-filteret. Det finnes flere måter fargefiltrene kan settes sammen i en mosaikk, men Bayer- mosaikk er den mest vanlige.

Demosaicing

Siden hvert punkt i bildebrikken kun kan inneholde en farge er altså 2/3 av fargeinformasjonen fraværende. Prosessen med å finne de fargene som mangler kalles ”demosaicing”. Veldig enkelt forklart går dette ut på å benytte de omkringliggende bildepunktene til å finne ut hvilken farge et gitt bildepunkt skal være. Demosaicing kan utføres med en forholdsvis enkel metode, eller det kan benyttes en mer avansert metode. Det er vel ingen tvil om hva som vil gi best resultat. For å illustrere dette har jeg laget en liten figur som viser både en enkel og en avansert demosaicing. Jeg har laget et litt større mellomrom mellom hver ”gruppe” for å skille disse bedre fra hverandre. På bildebrikken er det akkurat like stor avstand mellom hver piksel.

I figur 1 ser vi 4 grupper som hver inneholder 4 piksler. Ved å foreta en utregning på hvilke farger som mangler i de forskjellige gruppene kan altså kameraet eller råfilkonverteren finne ut hvilken farge hver piksel skal ha. Denne ”demosaicingen” er forholdsvis enkel og vil ikke gi det beste resultat.



I figur 2, 3 og 4 ser vi at det også er laget nye grupper mellom de 4 gruppene som allerede eksisterte. Dette betyr at råfilkonverteren eller kameraet kan gjøre en mye mer nøyaktig beregning siden dette er en mer avansert ”demosaicing”. Sånn fortsetter det over hele bildebrikken, og de ”gruppene” jeg har laget overlapper hverandre hele veien slik at utregningen av farger blir veldig nøyaktig.

Interpolering

I tillegg kan man velge om man skal beholde den originale størrelsen eller om man skal la råfilkonverteren gjøre bildet mindre eller større enn originalen. Dette kalles interpolering. På samme måte som med demosaicing så benytter råfilkonverteren omkringliggende piksler for å bestemme hva som mangler. Et eksempel: Hvis vi har en bildefil som består av 4 bildepiksler i bredden og 4 bildepiksler i høyden og ønsker å gjøre denne filen dobbelt så stor, altså 8 x 8 piksler så må altså bildet interpoleres. Det som da skjer er at f.eks. Photoshop eller lignende program finner ut hvilken farge hver piksel har og gjør etter det en utregning av hvilken farge den pikselen som er lagt til skal ha. I illustrasjonene under ser vi at i den øverste figuren så har vi to farger; rød og blå, og skillet mellom de er godt definert. I figuren under har vi øket størrelsen på bildet til det dobbelte, og vi ser at kolonnene våre er strukket utover og vi har fått rader og kolonner lagt til. Siden kolonne 1 og 2 hadde samme farge i den øverste figuren, så er kolonnen som er lagt til mellom de også i samme farge. Det samme gjelder for kolonnen som er lagt til mellom 3 og 4, og også kolonnen til høyre for 4. Når det gjelder kolonnen som er lagt til mellom 2 og 3 så har den fått en farge som er mer rød enn blå. For å skjønne dette må vi også se på neste kolonne (3) samtidig.

I den øverste figuren hadde kolonne 2 en rød farge, og kolonne 3 en blå farge. Det betyr at kolonne 3 må skifte farge i den nederste figuren. Men, siden det er lagt til en ny kolonne etter 2, så må Photoshop foreta en ny utregning for hvilke valører den nye kolonnen og kolonne 3 skal ha. Disse to blir på en måte ”sett under ett” for at dette skal bli riktig. Dermed får den nye kolonnen en mer rødlig farge og kolonne 3 en mer blålig farge.

Les gjennom teksten et par ganger, og studer gjerne illustrasjonen mellom lesingene så blir dette lettere å forstå.

Programvare

Hvis vi ikke lar kameraet konvertere råfilen til en ferdig JPEG, kan vi altså overføre råfilen til datamaskinen og deretter foreta råfilkonverteringen selv. Til det trenger vi programvare som både kan lese råfilen og oversette informasjonen i filen til f.eks. en ferdig JPEG. Råfilkonvertere finnes det etterhvert mange av, og hva man velger er ofte basert på hva man tidligere har benyttet, anbefalinger fra andre og selvsagt kostnader. De fleste råfilkonvertere i dag får man veldig gode resultater med, og dermed er det mer et spørsmål om smak og behag samt pris når man skal velge råfilkonverter. En ting man skal være klar over er at hvis man kjøper et kamera som nettopp er kommet ut på markedet, så kan det godt være at den råfilkonverteren vi har benyttet, kanskje i en årrekke, ikke klarer å lese råfilene fra det nye kameraet. Som regel er programvareleverandørene flinke til å legge ut oppdateringer til programmene sine slik at råfiler fra nye kameraer også skal kunne leses og konverteres, men noen ganger kan det altså gå en tid før disse oppdateringene kommer.

Siden det finnes mange ulike råfilkonvertere å velge mellom, så er det greit å vite at man som oftest kan laste ned en 30 dagers prøveversjon av råfilkonvertere man er interessert i. Disse har ikke begrenset funksjonalitet og dette gjør at vi kan få teste de fullt ut før vi bestemmer oss for hva vi ønsker å satse på. Når man kjøper et nytt kamera vil det også i mange tilfeller følge med råfilkonverter enten på CD / DVD eller tilgjengelig for nedlasting fra kameraprodusentens websider.

La oss se på hva som finnes av programvare på markedet.