Tema 11. Formatos de captura de imagen: JPEG y RAW (I)

Ahora toca profundizar un poco en una de las opciones más importantes a la hora de hacer una fotografía, y es la elección del formato de fichero con el que queremos captar las imágenes. Básicamente disponemos de dos alternativas: JPEG y RAW.

Veremos con un poco de detalle cada una de ellas; y dejaremos para la segunda parte sus ventajas e inconvenientes, y las situaciones en las que puede ser más conveniente una u otra.

Y para acabar el tema, hablaremos del formato DNG (Digital NeGative, RAW abierto de la casa Adobe).

Empezamos echando un vistazo a los menús de la cámara que permiten seleccionar el formato de imagen.

Establecer el formato de captura

Una de las primeras opciones del menú de disparo suele ser la elección del formato y calidad de la imagen generada en la toma:

Menu Canon selección de calidad de imagen

Menu Canon selección de calidad de imagen

Menu Nikon D610 selección de calidad de imagen

Menu Nikon D610 selección de calidad de imagen


Básicamente permiten elegir:

JPEG en varios tamaños y calidades (mayor o menor compresión):

El tamaño de la imagen generada se suele indicar con letras (L = large, grande, M = medio, S = small, pequeño). El tamaño se refiere al número de megapíxels de la imagen
(ancho x alto). L corresponde al máximo (por ejemplo 6.016×4016), y S al mínimo (3008×2008).

En Canon se elige a la vez el tamaño (L, M y S o S1 a S3) y la calidad o compresión JPEG, que se expresa con el icono al lado izquierdo de la letra (curva uniforme para mayor calidad, curva escalonada o “pixelada” para calidad menor).

Nikon lo separa en dos menús: por un lado se selecciona la calidad de la imagen, con tres opciones: buena (comprime aproximadamente el fichero de imagen a 1/4 de su tamaño si no estuviera comprimida), normal (comprime a 1/8) y básica (1/16). Y
por otro se selecciona del tamaño (L, M o S). Se puede acceder rápidamente a seleccionar los valores de ambos menús pulsando el botón QUAL y girando el dial principal (para elegir la calidad) y botón QUAL + dial secundario para el tamaño.

RAW:

Canon permite varios tamaños de imagen RAW, M-RAW y S-RAW (máximo, medio y pequeño).

Nikon permite elegir el formato RAW (NEF) dentro del menú de calidad de la imagen.

Se puede elegir si se quiere solo RAW, solo JPEG o ambos a la vez. Y las cámaras de gama alta que disponen de dos ranuras para tarjeta de memoria, se puede configurar para que los RAW se graben a una tarjeta y los JPEG en la otra.

Notas:

  • Puede ser que en los modos de escena (retrato, paisaje, etc.), la cámara no permita el disparo en formato RAW.
  • Otros fabricantes de cámaras pueden incluir más formatos de grabación, como pueda ser TIFF (muy utilizado en procesado de imágenes) o DNG.

También hay que tener en cuenta que las cámaras de gama media y alta pueden incorporar más opciones avanzadas, pero antes de nada vamos a profundizar un poco en cada formato.

Formato JPEG

Fue diseñado a mediados de los 80 por el comité Joint Photographic Experts Group, (Grupo Conjunto de Expertos en Fotografía, ver Wikipedia y su web oficial); y es el formato más comúnmente utilizado por cámaras y dispositivos de captura y presentación de imagen. Engloba al formato JPG que es el más utilizado a nivel informático y en Internet.

La extensión del fichero de imagen JPEG es .jpg ó .jpeg.

A. Compresión con pérdidas de calidad

Utiliza un algoritmo de compresión con pérdidas de calidad, para disminuir el tamaño de los ficheros generados. Para ello tiene en cuenta el modo de percepción del ojo humano (es algo similar a MP3 para el sonido). Se dice que es una compresión con pérdidas porque al descomprimir el fichero para visualizarlo, no se recupera la imagen original sino de peor calidad.

Este nivel de compresión es fácilmente ajustable:

  • Compresión alta: los ficheros generados ocupan menos espacio, pero la calidad de la imagen empeora.
  • Compresión baja: ficheros de mayor tamaño con mayor calidad de imagen.

Os pongo un ejemplo de recorte de imagen con una compresión muy alta para que se vea el efecto (no os preocupéis, que las cámaras no comprimen tanto ni en la calidad más baja).

Detalle de imagen JPEG muy comprimida

Detalle de imagen JPEG muy comprimida

Este parámetro del nivel de compresión es el que se modifica cuando se elige en la cámara la calidad de imagen. Como hemos visto, Nikon lo denomina buena, normal y baja, mientras que Canon define alta calidad como un icono de una curva continua y baja cuando aparece escalonada. ¡Ojo!, que puede resultar un poco confuso, ya que el aspecto “pixelado” del icono se da al disminuir el número de píxeles, cuando lo que se está eligiendo es una compresión mayor (manteniendo el tamaño de píxeles).

Hay que tener en cuenta que al procesar una imagen JPEG, cada vez que se guarda de nuevo, se vuelve a comprimir, y las pérdidas de calidad se van acumulando. Normalmente, si se quiere procesado complejo de una imagen JPEG, se suele pasar a un formato como TIFF, que no tiene pérdidas. Y una vez finalizado el procesado, se puede convertir a JPEG o al formato final que se desee.

B. 8 bits por cada canal de color

Las imágenes JPEG normalmente se codifican en 8 bits por canal de color (24 bits por pixel: 8+8+8 para rojo, verde y azul). Que cada color se codifique en 8 bits quiere decir que para cada uno de ellos se dispone de 256 niveles de luminosidad (28=256, 2 multiplicado 8 veces). El nivel cero indica ausencia total de ese color y 255 sería el
nivel máximo.

No vamos a entrar en detalles, pero estos 256 niveles para definir cada color están bien para su representación en pantalla, pero pueden quedarse escasos a la hora de procesar la imagen (si se quieren aclarar sombras, modificar niveles de luminosidad, etc.). Esta es otra razón por la que JPEG no es conveniente para un procesado, digamos, exhaustivo de la imagen.

C. Formato final de la imagen

JPEG es un formato final en el proceso de creación de la imagen. Al generarla la cámara aplica todos los controles elegidos: nitidez, saturación, contraste, balance de blancos, estilo, espacio de color (sRGB, AdobeRGB), etc. ¡Uf! Muchos conceptos nuevos en la misma frase. La mayoría los iremos viendo en temas posteriores.

Lo que quiero decir es que la imagen está lista, finalizada. Se puede ver en cualquier ordenador sin necesidad de software especial.

Lo contrario a lo que ocurre con el formato RAW, como veremos a continuación.

Formato RAW

El formato RAW, que significa “crudo” en inglés, contiene básicamente todos los datos de la imagen tal como ha sido captada por el sensor de la cámara (ver Wikipedia). A estos datos se le adjuntan, sin aplicar, los valores con los que se tomó la foto (nitidez, saturación, contraste, balance de blancos, espacio de color). No es realmente un formato de imagen ya que requiere un procesado posterior para generar una imagen final.

En realidad, más que un formato es un conjunto de formatos: no solo cada fabricante tiene un formato diferente, sino cada cámara (con un encriptado diferente para obligar el pago de derechos a los fabricantes de software de procesado de imagen por cada nueva cámara que quieran incluir).

Son formatos propietarios del fabricante, y cada uno tiene su extensión de fichero diferente: CR2 para Canon, NEF para Nikon, PEF para Pentax, ORF de Olympus, SR2 de Sony, etc. (en la Wikipedia tenéis un cuadro con el listado de las extensiones de diferentes fabricantes).

El archivo RAW lleva incrustada entre sus datos una imagen JPEG obtenida con los ajustes de la cámara en el momento de captura. Su tamaño (megapíxeles) suele ser inferior al máximo proporcionado por el sensor (suele ser del tamaño de la pantalla de visualización de la cámara, o puede ser configurable en cámaras de gama alta).

A. Compresión de datos

El formato RAW al incluir datos del sensor “en bruto”, ocupa mucho espacio. Para reducirlo el fabricante utiliza algún tipo de compresión, que puede ser:

Compresión sin pérdidas, que permite recuperar los datos originales al descomprimir (actúa como los programas informáticos de compresión ZIP o RAR).

Compresión de alta calidad con pérdidas: se puede perder muy ligeramente algo de calidad a costa de conseguir ficheros de menor tamaño.

Algunas cámaras de alta gama permiten elegir el tipo de compresión de los dos mencionados.

Aun así, el formato RAW normalmente ocupa bastante más que el JPEG de mayor calidad (típicamente del orden de unas 2 ó 3 veces más).

B. Número de bits por canal de color

El número de bits por cada pixel y canal de color es el máximo que proporciona el sensor. Suele ser de 10 a 16 bits. Para que nos hagamos una idea, 12 bits corresponden a 4.096 niveles (211 = 2 multiplicado 12 veces), 14 bit a 16.384 niveles (214), frente a los
256 niveles de los 8 bit de JPEG. Como veis, la cantidad de tonalidades de color disponibles en RAW (profundidad de color) es mucho mayor que en JPEG, lo que es realmente ventajoso para el procesado.

Algunas cámaras de gama alta permiten elegir el número de bits por canal del fichero RAW (por ejemplo, se puede elegir entre 12 y 14 bits en la Nikon D610). Lógicamente, a menor número de bits, más pequeño será el fichero generado, aunque también disminuye sutilmente la calidad.

C. RAW no es un formato final

Como he comentado, el formato RAW contiene los datos de salida del sensor a los que se les adjunta los valores con los que se tomó la foto.

Y digo se adjuntan porque no se aplican, ya que no se crea una imagen final (al contrario de lo que ocurre con JPEG). Por tanto habrá que generar la imagen final más adelante, normalmente en el ordenador, aunque también algunas las cámaras tienen opciones de menú para crear los JPEG “a posteriori”.

La ventaja de esta creación posterior de la imagen es doble:

Por un lado disponemos de toda la información captada por los píxeles del sensor.

Por otro, se puede crear la imagen escogiendo otros valores de los datos adjuntos.

Me explico con un ejemplo: imaginemos que, por error, he hecho una foto con luz de sol pero tenía el equilibrio de blancos para luz incandescente. Me saldrá una imagen muy azulada. No hay problema. A la hora del revelado en el ordenador, elijo “luz de día” como opción de equilibrio de blancos y obtengo el mismo resultado que si lo hubiera seleccionado correctamente en la cámara. La imagen recupera, como por arte de magia, los tonos correctos.

Si lo intento corregir sobre un JPEG, seguramente el resultado será peor porque ya no tiene toda la información de los tonos cálidos (se han perdido en parte en el procesado de la cámara).

Y lo dejamos aquí por hoy. En la segunda y última parte del tema hablaremos de las ventajas e inconvenientes del uso de cada formato, indicando en qué situaciones cuál será más conveniente. Y trataremos también del formato DNG (negativo digital)

Por cierto, en el próximo tema hablaremos del equilibrio de blancos, así que ya tendremos tiempo de profundizar.

Os espero por aquí.

Siguiente: Tema 11. Formatos de captura de imagen: JPEG y RAW (II)
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9 pensamientos en “Tema 11. Formatos de captura de imagen: JPEG y RAW (I)

  1. Genial el blog. Pero me surge una duda especifica: para fotografía deportiva con la Nikon D610. Suelo disparar en formato raw a 14bits, pero estoy pensando en reducir a 12 bits, o comprimir el raw. ¿eso aumentaria los fotogramas por segundo en las rafagas? ¿perdería mucha calidad al hacerlo? Cual sería tu recomendación.

    Muchas Gracias de antemano Alberto.

    • Hola, Manuel

      Me alegro de que te guste el blog. ¡Muchas gracias!

      Respecto a tu pregunta, no tengo experiencia en fotografía rápida (y tampoco con Nikon 😦 )… Aparentemente, dado que la escritura en la tarjeta el lo más lento del proceso en la cámara, uno podría pensar que si se genera un fichero más pequeño, la velocidad en disparos por segundo será mayor. Pero el sistema utiliza un “buffer” o memoria intermedia muy rápida, que no limita la velocidad del proceso de captura (al menos en teoría).

      El problema es que cuando se llena ese “buffer”, no se pueden hacer más fotos en la misma ráfaga. Por tanto, según esto, la velocidad de ráfaga de tu cámara NO DEPENDE del formato elegido (en tu caso será de 6 fps tanto en NEF 14 bits sin comprimir como en JPEG). Incluso tampoco importaría la velocidad de la tarjeta de memoria: si es lenta, la cámara tardará algo más en copiar el “buffer” a tu tarjeta.

      Lo que sí cambia, como te digo, es el número de fotos por ráfaga (menor a mayor tamaño). Echa un vistazo al articulo https://photographylife.com/nikon-dslr-buffer-capacity-comparison (en inglés) donde te cuenta esto. Aquí te dice que para la D610 la velocidad es de 6 FPS y podrás hacer 51 fotos en JPG y 14 en NEF de 14 bits, ¡esté comprimido o no!).

      Y en cuanto a la calidad, no creo que pierdas mucho si en la imagen no necesitas un rango dinámico muy alto, incluso una imagen bien expuesta en JPEG y no muy contrastada, te va a dar mucha calidad. Puedes elegir un Picture Control neutro o fiel, te dará un JPEG algo “blando” o poco contrastado, pero con mucha información (aunque sean solo 8 bits), que te permitirá hacer procesados si no son muy agresivos.

      En fin, no sé si te he resuelto algo. Lo que te cuento es la teoría, así que te “paso la pelota” para que hagas pruebas con tu D610 y saques tus propias conclusiones, que es lo que vale al final.

      Un saludo

      • He estado haciendo algunas pruebas con mi más-que-veterana Canon EOS 40D y, efectivamente, el número de fotografías por segundo es SIEMPRE de 6, INDEPENDIENTEMENTE del formato de imagen elegido (RAW o JPEG, de más o menos calidad). Lo veo con la herramienta EXIFTOOL (http://www.sno.phy.queensu.ca/~phil/exiftool/), parámetro “Create Date” que da información hasta la centésima de segundo en caso de haber imágenes captadas dentro del mismo segundo (¡Ojo! el parámetro “Create Date” aparece 2 veces, el primero SIN indicar los 2 decimales en los segundos, hay que buscar su segunda aparición). Puede verse que la toma de imágenes está separada 0,16 segundos:

        ======== _MG_4112.CR2
        Create Date : 2015:09:07 22:38:06
        Create Date : 2015:09:07 22:38:06.41
        ======== _MG_4113.CR2
        Create Date : 2015:09:07 22:38:06
        Create Date : 2015:09:07 22:38:06.57

        ======== _MG_4036.JPG
        Create Date : 2015:09:07 22:35:38
        Create Date : 2015:09:07 22:35:38.52
        ======== _MG_4037.JPG
        Create Date : 2015:09:07 22:35:38
        Create Date : 2015:09:07 22:35:38.68

        Lo que sí cambia es el número de imágenes que puede hacer de una sola ráfaga (lo que el manual llama RÁFAGA MÁXIMA, y disparos continuos máximos, para Nikon). Normalmente es bastante mayor para JPEG que para RAW. y digo normalmente porque hay un parámetro de configuración que REDUCE CONSIDERABLEMENTE la ráfaga (pasa de 17 a 6 en RAW y de 75 a 6 en JPEG). Ese parámetro es la REDUCCIÓN DE RUIDO A ALTA SENSIBILIDAD ISO (C.Fn II-2) y no solo afecta a altas ISOs sino a todas (ya que a bajas ISO también está activo para reducir ruido en sombras). El manual de la cámara advierte de esta fuerte reducción de la ráfaga máxima.

        Supongo que las cámaras actuales, especialmente con sensores SONY (como es el caso de Nikon), el comportamiento frente a ruido es mejor, pero conviene echar un vistazo al manual a ver si comenta algo.

        Por otro lado, estaba equivocado cuando decía que la cámara se queda esperando hasta que se escriba toda la memoria intermedia o “buffer”. Realmente como funciona es que la cámara va moviendo, en segundo plano, las fotos desde el buffer a la tarjeta y va dejando hueco en el buffer, hueco que inmediatamente se puede utilizar. Me explico: si de las 17 fotos RAW ha escrito 5, quiere decir que podría disparar hasta 5 fotos en ráfaga hasta que se llene de nuevo el buffer. Bueno, estoy suponiendo que las fotos ocupan lo mismo y no tiene por qué.

        Disculpad el rollete que me he marcado… pero ya era por curiosidad en este mundo de la alta velocidad.

  2. Estoy de acuerdo en realizar las fotos siempre en RAW.
    Lo que no entiendo cómo los ingenieros informáticos, no se plantearon a la hora de realizar una imagen, hacerla directamente en RAW, ó JPG.
    Yo he realizado.Muchas bodas en JPG.
    para evitarme la posterior pos-produccion, y realmente y a la hora del encargo al laboratorio para hacer entrega, bien de un Álbum digital, ó fotos sueltas hasta 20×30, y realizadas con una cámara canon, 40 D, y objetivo original cánon, 17/85, f/ 4,5/5,6, NO HE TENIDO NINGÚN PROBLEMA.
    Las fotos siempre en Manual, y voy a ser sincero, si he tenido que corregir alguna foto, me ha bastado con remitirse a Photoshop, entrar en Niveles y algún ajuste más y se acabó la historia.
    Termino diciendo que efectivamente, puede haber diferencia de calidad, pero el tiempo que lleva el ” arreglo ” de unas 90 fotos de una Boda, no tiene precio.
    Un saludo.

    • Por supuesto, en caso de que el tiempo de entrega de las fotos sea un factor importante, hay que tener en cuenta el trabajo en JPEG directamente.

      Quizás el caso más “extremo” sea el del fotoperiodismo deportivo, donde las fotos se deben entregar casi al instante. Aparte del mayor número de fotos en cada ráfaga en JPEG respecto a RAW (más donde elegir uan buena).

      Pero si dispones de tiempo suficiente para “revelar”, es cierto que el RAW da más juego, ya que proporciona la máxima información captada por la cámara.

      Quizás uno de los “problemas” que veo en trabajar siempre en RAW, aparte del tiempo de revelado, es que uno se vuelve más descuidado a la hora de terminar la foto en la cámara. Dejas las cosas para el procesado: elección de balance de blancos, contraste,… incluso la exposición correcta, lo cual empieza a ser problemático (si, por ejemplo, has quemado la foto… no hay procesado que valga).

      En fin, la elección depende del trabajo o tipo de fotos que estemos haciendo, teniendo en cuenta ventajas e inconvenientes de cada formato.

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