Jpeg o RAW?

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Ormai per la maggior parte dei possessori di una reflex digitale (DSLR) è assodato che il formato RAW della propria fotocamera possa fornire migliori prestazioni dell formato Jpeg.

Volevo con questo post approfondire una delle ragioni tecniche tra le diverse che devono far propendere verso l’uso del formato RAW.

Jpeg codifica i tre colori (RGB) con 8 bit ciascuno, per un totale di 24 bit, il formato RAW li codifica con 12 o 14 bit (le più recenti o quelle di gamma alta).
E’ immediata la valutazione della differenza di risoluzione tra i due formati.

La dinamica della luce del mondo reale è elevatissima; si parte da 0,001 cd/mq della luce delle stelle fino a 100000 cd/mq della luce del sole: abbiamo quindi una dinamica di circa 100.000.000. Il nostro occhio è in grado di adattarsi e intepretare grande parte di questa dinamica.
Ciò è anche possibile perché è sensibile alla luce in modo esponenziale.
Questa metrica esponenziale è stata riportata anche nel mondo della fotografia; al fine di ottenere una dinamica di posa ragionevole, i film, utilizzati fino a poco tempo fa, hanno una sensibilità alla luce esponenziale.
Per questa ragione quando variamo di uno “stop” l’esposizione (apriamo/chiudiamo il diaframma di un valore o accorciamo/allunghiamo il tempo di esposizione di una posizione) di fatto duplichiamo/dimezziamo la quantità di luce ricevuta dal film o dal nostro sensore.

I sensori, CCD o CMOS, delle DSLR hanno una dinamica di posa superiore a quella dei film tradizionali e simile a quella dei film ad alta latitudine.
Questo valore può essere misurato in numero di “stop” e può aggirarsi sugli 11 stop circa per le DSLR migliori, ricordando che ad ogni stop corrisponde un raddoppio dell’intensità luminosa.
Ciò significa che la nostra reflex può catturare (all’incirca) una dinamica di 2048 livelli di luce.

Pur avendo il formato Jpeg solo 8 bit a disposizione (che corrispondono a 256 livelli), gli 11 stop possono essere facilmente mappati anche nei file Jpeg dividendo per 8 il valore dei singoli pixel.
Qui però s’incontra la più nota limitazione: variazioni tonali graduali rischiano di diventare variazioni a gradini, causa la perdita di risoluzione. Conseguente anche il rischio di posterizzazione dell’immagine.

In realtà vi è un problema ancora più grave.
Il nostro sensore cattura la luce in modo lineare e questa è pure codificata linearmente (prima degli aggiustamenti tonali e all’applicazione dello spazio colore, usualmente sRGB). Quindi ad un raddoppio della luce, corrisponde un raddoppio del valore associato all’intensità.

Ora consideriamo una foto di una scena reale con una dinamica di 6 stop, ben al di sotto di quanto possiamo catturare, ma già una scena con dinamica non piatta.
Se assumiamo che il livello più alto di luminosità saturi il valore a 256 (nel nostro file Jpeg), il valore di stop più basso successivo deve aggirarsi intorno al 128 (dimezzamento della quantità di luce). Ciò significa che vi sono ben 128 livelli per mappare tutte le gradazioni dello stop più alto (alte luci).

Ma tra lo stop più basso (il quinto), che arriva a 128, e quello successivo più basso vi sono 64 livelli. Scendendo ulteriormente abbiamo rispettivamente 32, 16 e solo 8 livelli per mappare le parti più scure dell’immagine (basse luci).
Pur essenso sensibili in modo esponenziale alla luce, un livello così basso di gradazioni può risultare se visualizzato con un monitor ad alto contrasto.

Peggio, se elaboriamo la foto e proviamo a dare più luce o modificare la resa tonale delle zone scure, sarà molto più facile ottenere un effetto di posterizzazione anche in zone non eccessivamente scure, rafforzando il problema dato dalla perdita di risoluzione nel passaggio tra 2048  e 256 livelli.

La tabella confronta i livelli disponibili per rendere le varie tonalità in un file Jpeg e in un RAW 12bit per un’immagine che ha 6 Stop di dinamica.

Stop

Jpeg 8bit

RAW 12 bit

128

1024

64

512

32

256

16

128

8

64

8

64

La differenza è evidente e ancora migliore a vantaggio del RAW per il formato a 14 bit.

In conclusione, la scelta tra utilizzare il file Jpeg o RAW mentre si cattura l’immagine dipende molto dall’uso a cui la foto è destinata. Se deve essere stampata in piccolo formato senza elaborazione, è possibile utilizzare anche il formato Jpeg; la dinamica della carta di stampa è molto più bassa. Se però si vuole procedere ad elaborare l’immagine e/o destinarla a sistemi di visualizzazioni con maggiore dinamiche (il display LCD che utilizzo è dischiarato per un contrasto 1:3000, anche se questo dato è da prendere con le pinze), se si vuole che l’immagine catturata digitalmente sia il negativo dei tempi odierni, allora utilizzate il formato RAW.
Aggiungo un consiglio, sul quale ritornerò in un altro post, se avete bisogno delle maggior informazioni possibili dalla vostra foto, controllate l’istogramma dello scatto e fate in modo che la parte destra (pixel luminosi) sia il più pieno possibile (compatibilmente con il contenuto della scena e senza saturare). Avrete sempre possibilità poi per togliere luminosità alla foto.

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