Unterschied zwischen PNG und RAW, abgesehen von der Komprimierung?

Ich weiß, dass viele professionelle Kameras in RAW aufnehmen. PNG verfügt über eine verlustfreie Komprimierung, die es Kameras ermöglichen würde, mehr Aufnahmen als RAW zu speichern. Dies führt mich zu der Frage, ob RAW etwas Besonderes ist, das dazu führt, dass es mehr Daten speichert als PNG.

Ich bin mit dem RAW-Format nicht vertraut und komme nicht aus der Fotografie. Ich habe mehrere Leute mit professionellen Kameras gefragt, die in RAW aufgenommen haben, und sie waren sich nicht sicher, aber sie schienen zu glauben, dass RAW mehr tatsächliche Daten speichert als PNG. Ist das wahr? Was, wenn überhaupt, macht RAW besser als PNG, und wenn es keinen Unterschied gibt, warum nehmen Kameras nicht in PNG statt in RAW auf?

mögliches Duplikat von Was ist RAW technisch gesehen?
Meinst du DNG statt PNG? PNG ist ein Bilddateiformat, ähnlich wie JPG. DNG ist ein Bilddatenformat, ähnlich wie RAW
Nein, ich meine PNG. Die gegebenen Antworten waren hilfreich, da mir der grundlegende Unterschied zwischen einem Bildformat wie PNG oder JPG und RAW nicht bewusst war. Ich dachte nur, RAW und PNG seien beide verlustfreie Bildformate und war mir der Unterschiede auf niedriger Ebene nicht bewusst.

Antworten (4)

Die RAW-Formate speichern, nun ja, die rohen Sensordaten von der Kamera mit Informationen darüber, wie diese für Bildprozessoren wie Adobe Camera Raw oder ähnliches zu dekodieren sind. In diesem Sinne ist das RAW-Format kein Bild, Sie müssen Demosaicing-Algorithmen anwenden, um die Sensordaten in ein kohärentes Bild für die Anzeige zu interpretieren. Abgesehen von dem Versuch von Adobe, alle davon zu überzeugen, DNG (Digital Negative) als Format zu verwenden, gibt es keinen Standard für die Speicherung von RAW-Bilddaten, und die meisten Kamerahersteller haben ihren eigenen. Standard bei allen RAW-Formaten sind jedoch die EXIF-Daten, die viele Informationen über den Zustand der Kameraeinstellungen zum Zeitpunkt der Aufnahme liefern.

PNG hingegen wurde ursprünglich als Alternative zu GIF entwickelt, ohne all die offensichtlichen Schmerzen, die letzteres mit sich brachte, hauptsächlich aufgrund des Komprimierungsalgorithmus. Aus ursprünglicher Absicht heraus ist es inzwischen ziemlich erwachsen geworden, aber es wurde nicht wirklich für die Fotografie als solche entwickelt. Die größte Lücke ist zum Beispiel das Fehlen von EXIF-Daten, eine Voraussetzung für Kameraausrüstung. Das andere große Problem ist, dass dies das Endergebnis der Interpretation der Sensordaten wäre, sodass Sie an diesem Punkt die Signalinformationen des Sensors verlieren würden und die Informationen nicht mehr mit besseren oder alternativen Algorithmen neu interpretieren können. Tatsächlich bleiben Sie bei der Interpretation des Entwicklers hängen, der den Algorithmus geschrieben hat. Das ist nicht immer erwünscht.

Es läuft also wirklich darauf hinaus: verschiedene Zwecke. :)

PNG kann problemlos EXIF-Daten übertragen, obwohl nur wenige Implementierungen dies tun, da es in den frühen Tagen einige Inkonsistenzen gab.
@JamesSnell - Art von ... Enthält PNG EXIF-Daten wie JPG?
Diese Antwort ist falsch, Joanne - ich bin mir nicht sicher, ob es sich angesichts des Alters und der Anzahl der positiven Stimmen lohnt, sie zu korrigieren. Die „Chunk“- oder Blockspeichermethode ist, wie alle Grafikformate Daten speichern, einschließlich JPEG und TIFF und sogar MP4. PNG behandelt alle Metadaten gleich und ein Exif-Chunk wäre beispielsweise kein Problem als zTXT.
@JamesSnell - Deshalb sagte ich irgendwie. Der Standard fordert EXIF ​​nicht ausdrücklich, auch wenn er es mit beliebigem Text unterstützen kann, und das ist eine Anforderung für Kamerahersteller.

Zusätzlich zu dem, was die anderen gesagt haben, sind PNGs beim Speichern von Fotos schrecklich ineffizient. Ihr Komprimierungsschema ist so ausgelegt, dass es gut funktioniert, wenn relativ wenige Farben, große Bereiche derselben Farbe und/oder sich genau wiederholende Muster vorhanden sind.

Ein Schnelltest mit einem zufälligen 18-MP-Foto ergab folgende Ergebnisse:

  • Original-RAW: 22 MB
  • JPEG mit 100 % Qualität: 14 MB
  • Aus dem JPEG konvertiertes PNG: 28 MB

Obwohl das PNG viel weniger Informationen speichert als das RAW, ist es am Ende um einiges größer geworden!

Ich stimme Ihrer allgemeinen Schlussfolgerung zu, aber Sie haben das Ergebnis der PNG-Komprimierung verzerrt, da es mit JPEG-Artefakten umgehen muss. Versuchen Sie, dasselbe RAW direkt als PNG zu komprimieren.
@TWiStErRob Ich denke, alle Artefakte werden bei 100% Qualität unbedeutend sein.
Ich sage nicht, dass Sie ein besseres Ergebnis erzielen würden, aber JPEGs DCT und Speichermechanismen könnten Ihre Ergebnisse verzerrt haben. Es ist sogar möglich, dass das als PNG komprimierte Original-RAW größer als 28 MB ist. Ich bin gespannt, ob Sie dieses Bild noch haben.
"100% Qualität"? WTF. Warum nicht PNG mit verlustfreiem JPEG vergleichen, anstatt dieses Geschwätz? Jeder weiß, dass das Hinzufügen einer Reihe von Blockierungs-/Aliasing-Artefakten und der anschließende Versuch, das Ergebnis verlustfrei zu komprimieren, die Dateigröße immer erhöht. Deshalb konvertiert niemand von einem verlustbehafteten Format in ein verlustfreies.

RAW ist größer als 8 Bit und speichert die tatsächlichen Sensordaten und nicht verarbeitete Bilddaten. RAW ist eigentlich im Allgemeinen verlustfrei komprimiert oder manchmal sogar verlustbehaftet komprimiert. PNGs wären tatsächlich größer, wenn sie unkomprimiert wären, da sie die Bilddaten nur nach der Verarbeitung enthalten, was bedeutet, dass jedes Pixel 3 Farben statt 1 hat und im Allgemeinen nur 8 Bit pro Farbkanal, 24 Bit pro Pixel hat (obwohl das Dateiformat mehr unterstützen kann ) statt 12 bis 14 Bit pro Fotoseite (was im Grunde ein Pixel ist).

Ich bin mir nicht sicher, warum die PNGs kleiner herauskamen, aber es kann an der Verwendung von Farbkomprimierung liegen, die für RAW nicht verfügbar ist, da RAW noch nicht demosaikiert ist und effektiv ein Schwarzweißbild mit ultrahoher Präzision ist, bis Farbe hinzugefügt wird basierend auf dem Filtermuster und der Bildverarbeitung. Da die Farbinformationen nicht vorhanden sind, würden die Daten aufgrund der großen Änderungen zwischen den Pixeln viel schwieriger zu komprimieren sein (wobei Bilddaten dazu neigen, große, ähnliche Farbbereiche zu haben).

RAW kann verlustbehaftet komprimiert werden, Nikon bietet diese Option zusammen mit verlustfrei an. Es ist ein Datenspeicherformat, also gibt es keinen inhärenten Grund, warum die Informationen nicht mit einem verlustbehafteten Komprimierungsalgorithmus gespeichert werden können, es liegt am Kamerahersteller. Ich habe selbst die verlustfreie Option gewählt, D800-Bilder sind sonst wahnsinnig groß.
Außerdem erlaubt PNG in bestimmten Formaten mehr als 8 Bit pro Kanal.
JoanneC: deswegen sagte ich generell 8 bit. :) Obwohl ich aktualisieren werde, um darauf hinzuweisen, dass Nikon ein verlustbehaftetes Format hat. Ich vergesse das immer, da ich ein Canon-Typ bin.
PNGs haben im Allgemeinen 24 Bit pro Pixel (8 Bit pro Farbkanal), sodass sie nicht kleiner als 12- oder 14-Bit-RAW-Dateien (bei voller Auflösung) sind.
@MattGrum - guter Anruf, aktualisiert. Ich sollte nicht um 1 Uhr morgens Änderungen vornehmen, denke ich.
Nein, ein PNG-Dekompressor muss zwingend 16-Bit-Bilder unterstützen. Es ist das vorbefreite 16-Bit-Format in der Open-Source-Welt. Aus diesem Grund habe ich PNG 16bit mit Exif-Unterstützung in der Bildansicht und mehr hinzugefügt. Eigentlich dachte ich, Lightrom unterstützt es (für "Bearbeiten in"), aber dann stellte ich fest, dass ich auch Tiff 16 Bit mit Exif-Unterstützung hinzufügen musste, haha.
@MichaelNielsen - nicht sicher, wogegen Sie Einwände erhoben haben. Ich habe ausdrücklich erwähnt, dass es mehr Bittiefe unterstützt, aber ich sehe immer noch nicht oft 16-Bit-Dateien. Zumindest meiner Erfahrung nach waren die meisten PNGs, mit denen ich gearbeitet habe, jedoch 8 Bit pro Farbe.

Sie sind wirklich unterschiedliche Formate, um sehr unterschiedliche Aufgaben zu erledigen.

PNG ist als nicht durch Patente belastetes Format für die Verwendung im Netzwerk gedacht – es wurde nicht für die Fotografie entwickelt, und es gibt Aspekte des Designs, in denen sich dies zeigt.

  • Alphakanal ein zusätzlicher Farbkanal für variable Deckkraft

  • ADAM7-Interlacing für eine schnelle Vorschau oder damit nicht das ganze Bild heruntergeladen wird, wenn es nicht benötigt wird

  • Nur RGB und keine anderen Farbräume, mit einer begrenzten Auswahl an Bittiefen

  • Schlechte Komprimierung , da nur Zip/Deflate-Komprimierung unterstützt wird, funktioniert es schlecht mit Bilddaten, die eine natürliche Varianz aufweisen. Geeignetere Schemata wie Wavelets oder DPCM sind durch Patente geschützt.

  • Metadaten , einschließlich benutzerdefinierter Typen, können gespeichert werden, aber die Anwendungsunterstützung ist so lückenhaft, dass es zu einem urbanen Mythos geworden ist, dass PNGs keine Metadaten speichern können.

Im Gegensatz dazu ist RAW eher eine Klasse von Formaten, bei denen jedes für die Funktionen eines Kameramodells / Herstellers optimiert ist. Es ist ein bisschen so, als hätte man die Wahl zwischen einem Hammer und einem optimierten Präzisionswerkzeug.