Bit derinliği ve RAW'ın gücü

Öğrenme hedefi

Bir fotoğraf dosyasının ton bilgisini nasıl sayılarla sakladığını açıklayabilecek ve bu bilginin düzenlemede neden bu kadar önemli olduğunu hesapla gösterebileceksin. Sekiz bitlik bir JPEG'in üç renk kanalından yaklaşık 16,7 milyon renk çıktığını, on dört bitlik bir RAW'ın ise kanal başına çok daha fazla ton basamağı sakladığını hesaplayacak, RAW dosyasının neden büyük, JPEG'in neden küçük olduğunu kayıpsız ve kayıplı sıkıştırma farkıyla açıklayacak, sert düzenlemede gökyüzü gibi yumuşak geçişlerde bant oluşumunu tanıyacak ve sensörün ışığı doğrusal kaydetmesi yüzünden en koyu tonların neden en az basamağa sahip olduğunu, koyu bir yüzü karanlıkta bırakıp sonradan açmaya güvenmenin sınırını bileceksin.

Merak sorusu

Bir tepede gün batımını bekliyorsun. Gökyüzü ufukta turuncudan başlayıp yukarıya doğru laciverte dönüyor; önünde arkadaşın, koyu tenli, kıvırcık saçlı, güneşe sırtını dönmüş oturuyor ve yüzü karşı ışıkta gölgede kalıyor. Makine her kareyi hem RAW hem JPEG olarak kaydediyor. Eve dönüp dosyaları bilgisayara aldığında bir şey dikkatini çekiyor: aynı karenin JPEG'i birkaç megabayt tutarken, RAW'ı onun birkaç katı.

RAW dosyalar neden bu kadar büyük? Aynı kare, aynı an, aynı piksel sayısı; o fazladan yer nereye gidiyor? Bu derste o yerin içinde ne olduğunu, bir fotoğrafın tonlarının nasıl sayılara dönüştüğünü ve bu sayıların düzenleme masasında neden fark yarattığını konuşacağız.

Bağlam

Ders 3.8'de JPEG'i hazır bir yemeğe, RAW'ı malzemeye benzetmiş ve kanal başına 256 ile 16.384 ton basamağı arasındaki farkı görmüştük. O ders bir seçim dersiydi: hangi biçimi ne zaman seçeceğini anlatıyordu. Bu modül ise çekimden sonrasına, dosyalara, kartlara, klasörlere ve yedeklere bakıyor ve işe dosyanın içinden başlıyor.

Bir dosyanın içinde ne olduğunu bilmek, onu nasıl sakladığını da değiştirir. RAW çekip çekmeyeceğine, kartına kaç kare sığacağına, düzenlerken hangi ayarı seçeceğine ve dışa aktarırken neyi bırakacağına dair kararların hepsi, bu derste göreceğin birkaç basit sayıya dayanır.

Basit açıklama

Bit derinliği ne sayar?

Bir bit, yalnızca iki değer alabilen en küçük bilgi birimidir: sıfır ya da bir. Bit sayısı arttıkça olası değerler ikiye katlanır: sekiz bit iki üzeri sekiz, yani 256 farklı değer verir. Fotoğrafta bu değerlerin her biri bir ton basamağıdır: en koyudan en açığa, bir renk kanalının alabileceği adımlar. Renkli bir görüntüde kırmızı, yeşil ve mavi olmak üzere üç renk kanalı vardır ve her piksel bu üç kanalın bir birleşimidir.

Sekiz bitlik bir JPEG'de her kanal 256 basamaklıdır; üç kanalın birleşimi 256 çarpı 256 çarpı 256, yani 16.777.216, yaklaşık 16,7 milyon farklı renk eder. On iki bitlik bir RAW'da her kanal 4096, on dört bitlik bir RAW'da 16.384 basamaklıdır. RAW düzenleme programında üç kanala açıldığında, on dört bitlik kanalların birleşimi trilyonlarla ölçülür. Ekranların çoğu zaten sekiz bit ya da on bit gösterdiği için bu fazladan basamaklar ekranda doğrudan görünmez; ama fotoğrafı değiştirmeye başladığın anda devreye girer.

RAW neden büyük, JPEG neden küçük?

Yirmi dört megapiksellik bir sensörü düşün. Sensördeki her piksel, üstündeki küçük renk süzgeci yüzünden yalnızca tek bir rengi ölçer ve RAW bu tek değeri on dört bitle saklar; öteki iki kanal sonradan düzenleme programında hesaplanır. Yirmi dört milyon çarpı on dört bit, sıkıştırılmadan yaklaşık 42 megabayt eder. Birçok makine bu veriyi kayıpsız sıkıştırmayla küçültür: kayıpsız sıkıştırma, dosyayı açtığında her değerin birebir geri geldiği bir paketleme biçimidir. Kazanç sınırlıdır, çünkü hiçbir bilgi atılmaz.

JPEG ise tersini yapar. Makine RAW verisini işler, her kanalı sekiz bite indirir ve sonra kayıplı sıkıştırma uygular: gözün kolayca fark etmeyeceği ince ayrıntıları ve renk farklarını atar. Sonuç, sahneye göre değişmekle birlikte çoğu zaman RAW'ın birkaç katı daha küçük bir dosyadır. Yani RAW'ı büyük yapan şey, hiçbir şeyin atılmamış olmasıdır; o fazladan megabaytlar, JPEG'in çöpe attığı ton basamaklarıdır.

Basamaklar düzenlemede neden önemli?

Bir fotoğrafı düzenlediğinde tonları gerersin: karanlık bir bölgeyi aydınlatırsın ya da gökyüzünü koyulaştırıp kontrastı artırırsın. Sekiz bitlik bir dosyada, gökyüzündeki yumuşak bir geçiş belki yalnızca birkaç düzine basamaktan oluşur; bu basamakları gerdiğinde aralarındaki boşluklar açılır ve geçiş, ayrı ayrı şeritlere bölünür. Buna bant oluşumu denir ve en çok gökyüzünde, duvarlarda ve ten gibi yumuşak geçişli yüzeylerde görülür. RAW'daki fazladan basamaklar aynı gerilmeye çok daha uzun dayanır.

Ama RAW'ın da bir sınırı var ve bu sınır en koyu tonlarda. Sensör ışığı doğrusal kaydeder: ışık iki katına çıktığında kaydedilen değer de iki katına çıkar. Bunun sonucu şudur: on dört bitlik bir dosyada en parlak stop 16.384 basamağın yarısını, 8192'sini alır, bir altındaki stop bunun yarısını, bir altındaki onun da yarısını. Yukarıdan sayınca yedinci stopa geldiğinde yalnızca 128 basamak kalır; en koyu tonlar hem az basamağa hem de sensörün kendi kumlanmasına sahiptir. Koyu tenli bir yüzü gereğinden karanlık bırakıp «RAW nasılsa kurtarır» diye düşünmek, yüzü tam da en az basamağın olduğu yere koymaktır. Açık tenli bir yüzde ise tehlike tersidir: en parlak stop dolup taştığında, patlamış bölgeye hiçbir bit derinliği ayrıntı geri getiremez.

Görsel kanıt

Tepedeki kareyi düzenleme programında açıyorsun. Önce JPEG: gökyüzünü koyulaştırıp turuncuyu güçlendirdiğinde, ufuktan yukarıya uzanan geçiş basamak basamak şeritlere ayrılıyor; arkadaşının yüzünü üç stop aydınlattığında yanaklarında kaba bir kumlanma ve gerdanında renk lekeleri beliriyor.

Sonra RAW: aynı ayarlarla gökyüzü pürüzsüz kalıyor, yüz aydınlanıyor ve teninin sıcak kahvesi geri geliyor. Ama büyüttüğünde, saçlarının en koyu kıvrımlarında ve çenesinin altında ince bir kum var; RAW bile üç stopluk bir açmayı tam temiz taşıyamıyor. Ertesi akşam aynı tepeye dönüyorsun ve bu kez pozlamayı arkadaşının yüzüne bir stop daha fazla veriyorsun; histogramda gökyüzünün sağ kenara dayanmadığını kontrol ediyorsun. Düzenlerken yüzü yalnızca bir stop açman yetiyor; saçları, kirpikleri ve teninin dokusu temiz. Gökyüzü de patlamadan turuncudan laciverte uzanıyor. Fark, dosya biçiminde değil, ton bilgisini dosyanın en zengin bölgesine yerleştirmekteydi.

Sık yapılan hata

Özet

Bit derinliği bir renk kanalının kaç ton basamağı taşıdığını sayar: sekiz bit 256 basamak ve üç kanalda yaklaşık 16,7 milyon renk, on dört bit kanal başına 16.384 basamak demektir. RAW, hiçbir bilgiyi atmadan ve en fazla kayıpsız sıkıştırarak sakladığı için büyük, JPEG ise sekiz bite inip kayıplı sıkıştırdığı için küçüktür; bu fazladan basamaklar, düzenlemede bant oluşumuna ve kumlanmaya karşı dayanıklılık verir. Ama sensör ışığı doğrusal kaydettiği için en koyu tonlar en az basamağa sahiptir; her tende en temiz sonuç, yüzü karanlıkta bırakıp sonradan açmaktan değil, çekimde yeterli ışıkla ve patlamadan pozlamaktan gelir.

Mini ödev

Bu ödevde aynı karenin iki biçimini düzenleyip ton basamaklarının farkını kendi gözünle göreceksin.

1. Makineni RAW ve JPEG birlikte kaydedecek biçimde ayarla ve yumuşak geçişli bir gökyüzü ya da düz bir duvar çek.
2. İki dosyayı düzenleme programında aç ve kontrastı ile doygunluğu aynı ölçüde sert biçimde artır; geçişte şerit olup olmadığını büyüterek karşılaştır.
3. Birini karanlıkta, yüzü gölgede kalacak biçimde çek; sonra aynı kareyi yüze bir stop daha fazla pozlama vererek yeniden çek ve iki kareyi yüzü aynı parlaklığa getirecek biçimde düzenle.
4. Dosyaların boyutlarını karşılaştır ve kartına kaç RAW, kaç JPEG sığacağını hesapla.

Kendini değerlendir

• Sert düzenlemede hangi dosyada bant oluşumu belirdi?
• Yüze daha fazla pozlama verdiğin kare, sonradan açtığın kareden daha temiz mi çıktı?
• Kişinin teninin rengi ve dokusu, tenin tonundan bağımsız olarak, düzenlemeden sonra da korundu mu?

Sözlük

Mini test

1. Sekiz bitlik bir JPEG'in üç renk kanalı toplam yaklaşık kaç farklı renk verebilir?

• A) 256
• B) Yaklaşık 16,7 milyon
• C) 4096
• D) 16.384

2. RAW dosyasını JPEG'den büyük yapan temel şey nedir?

• A) Daha fazla piksel içermesi
• B) Renklerin daha doygun kaydedilmesi
• C) Ton bilgisinin atılmadan, yüksek bit derinliğinde ve en fazla kayıpsız sıkıştırmayla saklanması
• D) Dosyaya bir önizleme eklenmemesi

3. Düzenlemede yumuşak bir gökyüzü geçişinin şeritlere bölünmesine ne denir?

• A) Bant oluşumu
• B) Keskinleştirme
• C) Beyaz dengesi
• D) Kayıpsız sıkıştırma

4. Koyu tenli bir yüzü karşı ışıkta RAW ile çekiyorsun. En temiz sonucu hangi yaklaşım verir?

• A) Yüzü karanlık bırakıp sonradan üç stop açmak
• B) Yüze çekimde yeterli pozlama verip parlak gökyüzünün patlamadığını histogramda kontrol etmek
• C) Yalnızca JPEG çekmek
• D) Kontrastı en yükseğe almak

Cevaplar

1. B — 256 çarpı 256 çarpı 256, yaklaşık 16,7 milyon eder.
2. C — RAW hiçbir bilgiyi atmaz; JPEG sekiz bite indirir ve kayıplı sıkıştırır.
3. A — Basamak azlığında gerilen geçiş ayrı şeritlere bölünür.
4. B — Doğrusal kayıtta en koyu tonlar en az basamağa sahiptir; yüzü çekimde daha zengin bölgeye yerleştirmek daha temiz sonuç verir.

Özet kartı

• Bit derinliği: sekiz bit 256 basamak; üç kanalda yaklaşık 16,7 milyon renk.
• On iki bit 4096, on dört bit 16.384 basamak.
• RAW büyük: hiçbir şey atılmaz; JPEG küçük: sekiz bit ve kayıplı sıkıştırma.
• Az basamak + sert düzenleme = bant oluşumu.
• Doğrusal kayıt: en koyu tonlarda en az basamak; yüzü çekimde yeterli ışıkla pozla.

Sonraki derse köprü

Tepedeki iki akşamın bütün RAW dosyaları tek bir kartta duruyor ve her biri bir JPEG'in birkaç katı yer kaplıyor. Kart hızla doluyor, art arda çekerken makine bir an duraksıyor ve bütün o ton bilgisi, avuç içinden küçük bir plastik parçanın içinde saklanıyor. Bu küçük parça bir gün açılmazsa ne olur? Sonraki ders hafıza kartlarını, hız sınıflarını ve kartların neden bozulduğunu konuşuyor.