Mit RAW's und der optimalen Konverter-Software arbeiten

Einführung RAW

ein Report von Stefan Gross

Die einen schwören drauf, andere schnuppern gelegentlich mal rein und für Einsteiger nicht nur unter den Canon-DSLR-Fotografen ist das RAW-Format ein Buch mit sieben Siegeln. Das muss nicht so bleiben, denn wer sich mit dem "Roh"-Format ein wenig auseinandersetzt kann das Einsatzgebiet und die Möglichkeiten der DSLR erst voll ausschöpfen.

Ähnlich wie bei trainierten Fotografen oftmals nur Nuancen über ein gelungenes oder misslungenes Foto entscheiden, so finden sich ähnlich feine Unterschiede nicht nur zwischen dem RAW- und Jpeg-Bildformat sondern auch bei den RAW-Konverter-Programmen.

Anlass für diesen Report gab das Programm RAW-Shooter Essential, das nach Adobes Camera RAW und Canons recht frischem Digital Photo Professional kostenlos angeboten wird und das Grund zu der Annahme gibt, dass innerhalb der Digitalfotografie eine neue RAW-Ära anbricht.

Wir werden dabei anhand konkreter Bildbeispiele zeigen, wo die Vorteile des RAW-Formats liegen, was den Raw-Shooter und andere Konverter auszeichnet und welche Vorteile Canon-Fotografen daraus ziehen können.

Themenüberblick
was hinter RAW steckt
Nachteile des RAW-Formats im Auge behalten
RAW besser verstehen: Unterschiede von Wahrnehmung und Bildsensor
Praxistipps um das RAW-Format voll auszuschöpfen
was RAW-Konverter-Software bietet
Folgeseiten:RAW-Konverter-Test mit Workshopfunktion
 

was hinter RAW steckt

RAW ist der englisches Ausdruck für "Roh" und er bezieht sich darauf, dass die Bilddaten aus dem Sensor nahezu unbearbeitet in den Computer transferiert werden. Da es sich jedoch um ein herstellerspezifisches Bildformat handelt, lässt es sich nicht direkt am Computer betrachten bzw. bearbeiten, sondern muss vorher mit einem Konvertierungsprogramm in ein bekanntes Bildformat umgewandelt werden. Im Gegensatz dazu ist das an der Kamera alternativ verwendbare JPEG-Format direkt lesbar, da es bereits kameraintern aus den Rohdaten erzeugt wird.

Unterschiede RAW zu JPEG

Beim Jpeg-Bildformat werden - Im Unterschied zum RAW-Format - Bearbeitungsschritte wie Weissabgleich, Bildschärfe, und Datenkomprimierung mit Hilfe des Kamera-Signalprozessors durchgeführt und als fertiges Jpeg-Bild auf der Compact Flash-Karte abgelegt. Wird dagegen das RAW-Format genutzt, unterbleiben diese nicht reversiblen Prozesse und der Nutzer kann die Bearbeitungsschritte nach eigenem Belieben und meist in höherer Qualität nachträglich am Computer einstellen. Dabei bleibt die ursprüngliche RAW-Bilddatei unangetastet, so dass sich sämtliche oder einzelne Bildbearbeitungsschritte verlustfrei rückgängig machen lassen.

Vorteile durch höhere Datentiefe des RAW-Formats

Ein weiterer Vorteil des RAW's zum JPEG-Format ist die Datentiefe: JPEG gibt 8 Bit und RAW stellt 12Bit an Farb- und Helligkeitsinformationen bereit. Umgerechnet ergeben sich damit beim JPEG lediglich 256 (2 hoch 8) gegenüber den 4.096 (2 hoch 12) Helligkeitsstufen des RAW-Formats.

Visuell zeigen sich die Unterschiede insbesondere, wenn umfangreichere Nachbearbeitungen am Computer vorgenommen werden, wie dies beispielsweise nach Tonwertkorrekturen (Erhöhung des Kontrastes) für Farbverläufe gilt oder wenn in zunächst überstrahlte Bildbereichen nachträglich Zeichnung hineingebracht werden soll. Die 8-Bit-Jpeg-Aufnahmen können dann verpixelter aussehen bzw. die Zeichnung ist definitiv nicht mehr zu retten, weil in hellen Bereichen keine Informationen mehr stecken, die sichtbar gemacht werden können.

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Nachteile des RAW-Formats im Auge behalten

Bevor auf weitere Vorzüge des RAW-Formats eingegangen wird, sollen jedoch auch die Schattenseiten genannt werden.

hohes Datenaufkommen und geringe Serienbildsequenz

Hauptnachteil des RAW-Formates ist das höhere Datenvolumen, das trotz gleicher Bildgrösse rund zweieinhalb bis dreimal soviel Speicherplatz wie eine fein aufgelöste Jpeg-Datei benötigt. Damit sind bei Einstellung auf die RAW-Bildqualität neben ausreichend dimensionierter CF-Card und grosser Festplatte auf Seiten der Kamera teilweise Einschränkungen in Kauf zu nehmen.

Beispielsweise die EOS 20D oder die 350D unterscheiden bei Serienaufnahmen zwischen Jpeg und RAW und bieten eine höhere Auslösesequenz für Jpegs an. So lassen sich bei beim RAW-Format lediglich 6 statt der 23 Jpegs' in Folge aufnehmen (EOS 350D: 5 RAW und 14 Jpeg), was in mancher Situation wie bei Action- oder Sportaufnahmen eine spürbare Einschränkung bedeutet.

Hier bietet es sich an, die Aufnahmesituation auf hohe Kontrastverhältnisse z.B. durch Anmessen der Tiefen und Lichter zu prüfen. Stellt sich heraus, dass sich die Objektkontraste in einem für das Jpeg-Format verträglichen Rahmen bewegen, so entfallen die Hauptvorteile des RAW-Formates bei hohem Dynamikumfang und das Jpeg-Format kann sich anbieten, um kameraseitig eine hohe Serienaufnahme-Sequenz zu nutzen.

Unsicherheiten bei der Archivierung

Ein weiterer Kritikpunkt am RAW-Format ist die Archivierungsunsicherheit, denn jeder Kamerahersteller kocht sein eigenes Süppchen und stattet die Kameras jeweils mit hauseigenen RAW-Formaten aus, für die ein übergreifender Standard bislang fehlt. Das führt nicht nur dazu, dass viele Bildverarbeitungsprogramme RAW-Formate überhaupt nicht oder nur vereinzelt unterstützen, sondern es ist unklar, ob sich in einigen Jahren beispielsweise die Original-RAW's (Dateierweiterung .CRW) der EOS 300D mit den dann aktuellen Softwareprodukten noch öffnen lassen, während Canon wohlmöglich in 3. Generation bereits mit .CR3 oder einer noch fortgeschritteneren RAW-Version arbeitet.

Adobe bastelt derzeit an einer Problemlösung mit der Schaffung des sogenannten DNG-Formates (DNG steht für Digital Negativ, Infos hier) und versucht die Kamera-Hersteller für dieses übergreifende RAW-Substitut zu gewinnen, um damit auch zukünftig die Softwareunterstützung auf ein breiteres Fundament zu stellen. Es bleibt jedoch abzuwarten, ob sowohl Kamera- als auch Softwareproduzenten auf Adobes Initiative eingehen werden und sich der angedachte Archivierungs-Standard wird durchsetzen können.

Canon als Marktführer bei Digitalen Spiegelreflexkameras stattet seine aktuellen Kameras derzeit mit dem RAW-Format in zweiter Generationen Generation aus (Dateierweiterung .CR2) und bezieht nach Profimodellen wie der EOS 1D (s) Mark II, der 20D auch die EOS 350D ein. Durch die weite Verbreitung dieser Modelle ist ein gewisser Standardisierungseffekt bereits eingetreten, so dass auch für dieses Canon-Raw-Format mit einer zukünftigen Softwareunterstützung zu rechnen sein dürfte.

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RAW besser verstehen: Unterschiede von Wahrnehmung und Bildsensor

Um die Besonderheiten des RAW-Formats zu verstehen und seine Vorteile voll auszuschöpfen ist es hilfreich, sich die prinzipiellen Abweichungen von menschlichem Sehen und der Lichtverarbeitung des Bildsensors zu veranschaulichen.

Ein Vergleich findet sich beim Hörerleben: um die subjektiv wahrgenommene Lautstärke eines mit Zimmerlautstärke (60DB) spielenden Radios zu verdoppeln  reichen nicht etwa zwei Radios sondern es werden deren zehn benötigt (2x60DB = 63DB, 10 x 60DB = 70DB. Für Details zur menschlichen Wahrnehmung siehe hier).

Ein ähnliches Phänomen finden wir auch beim menschlichen Sehen: wird ein gleichmässiger Hell-Dunkel-Verlauf betrachtet (siehe Grafik rechts), so erscheint uns dieser in jedem Teilbereich gleichviel Informationen zu enthalten. Tatsächlich stecken jedoch im Bereich der Tiefen und Höhen erheblich mehr Daten als dies für mittlere Tonwerte gilt. Es wird hierbei von einer logarithmischen Wahrnehmung gesprochen, bei dem für eine Wahrnehmungsintensivierung die Informationsdichte überproportional ansteigt.

Am Monitor oder bei Tageslicht betrachtet ist die Referenz eines Hell-Dunkel-Verlaufs ein mittleres Grau, das praktisch die neutrale Basis für die Tiefen und Lichter darstellt. Für den Bildsensor stellt jedoch 'kein Licht' bzw. Dunkelheit die informationslose Referenz-Basis dar. Daher bieten ihm nicht die Tiefen viele Informationen sondern der helle Bereich und je mehr Licht im Rahmen der maximalen Kontrastverarbeitung zur Verfügung steht, umso feiner werden Tonwertnuancen unterschieden.

In der Grafik rechts ist ein Hell-Dunkel-Verlauf in sechs Teilabschnitte getrennt, die bei einem angenommenen Kontrastumfang von 6 Blendenstufen jeweils einer Belichtungsstufe entsprechen. Der Bildsensor entnimmt dem 1. Teilbereich (ganz links) jedoch nur geringe Informationen und ist nur zu 64 Tonwertabstufungen fähig, während der hellste 6. Abschnitt von den 4.096 Gesamtabstufungen (12 Bit) 50% aller Helligkeitsabstufungen enthält.

Werden diese Sensordaten auf den Computer transferiert und in ein lesbares Bildformat umgewandelt, dann greift wieder das mittlere Grau als Referenz und es erfolgt eine Umverteilung der Helligkeitsabstufungen abhängig vom verwendeten Bildformat. Bei Jpeg (8-Bit) werden aus den 4.096 Helligkeitsabstufen 256 und bei Umwandlung von RAW (12-Bit) z.B. ins TIFF-Format bleiben zwar die 4.096 Tonwerte erhalten, jedoch werden aus dem ursprünglich stark ausdifferenzierten hellen Bereich Daten in den Bereich der Tiefen umverteilt.

Dies hat zur Folge, dass ein umgewandeltes RAW-Bild trotz 12-Bit (bzw. 16 Bit, wobei 4 Leerbit aufgefüllt werden) nurnoch eine erheblich geringe Ausdifferenzierung der hellen Bildbereiche zulässt. Es lässt sich dort also z.B. in Photoshop nachträglich praktisch keine Zeichnung mehr in ein 16-Bit-TIFF-Bild hineinbringen, wenn eine RAW-Aufnahme mit den ursprünglichen Kameraeinstellungen übernommen wurde. Insoweit bieten die 16-Bit gegenüber einem Jpeg mit 8-Bit nur sehr eingeschränkte Vorteile, wenn es um Überstrahlungen geht und die Möglichkeiten eines RAW-Konverters vor Umwandlung in ein Standard-Bildformat nicht ausgeschöpft werden. Wie sich das RAW-Format jedoch auch in Verbindung mit den richtigen Kameraeinstellungen voll ausnutzen lässt zeigt der nächste Abschnitt.

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Praxistipps um das RAW-Format voll auszuschöpfen

Der Trick, um sich die Informationsfülle im oberen Helligkeitsbereich nutzbar zu machen, besteht einerseits darin, das Motiv möglichst hell aufzunehmen, ohne das es zu Überstrahlungen kommt und andererseits die Helligkeit im RAW-Konvertierungsprogramm wieder zu reduzieren, um es erst anschliessend ggf. für weitere Nacharbeiten z.B. mit Photoshop zu konvertieren.

Der Ziegenbock in der rechten Grafik wurde um 2 Belichtungsstufen unter Verwendung des RAW-Formats überbelichtet. Das Bildergebnis ist zunächst überstrahlt, doch die zeichnunglosen Stellen lassen sich im RAW-Konverter wieder zum Vorschein bringen.

Wichtig ist hierbei die Belichtungsrücknahme im RAW-Konverter und nicht erst später beispielsweise durch Tonwertkorrekturen in der Bild-bearbeitungssoftware, denn nachdem das Foto konvertiert wurde, geht auch die Zeichnung im hellen Bereich unweigerlich verloren.

Das obere Beispiel demonstriert zunächst lediglich, dass trotz Überbelichtung bei Verwendung des RAW-Formats noch die volle Zeichnung erhalten bleibt. Den eigentlichen Vorteil spielt das RAW- gegenüber dem JPEG-Format erst bei hohen Lichtkontrasten aus, wie das Beispiel rechts zeigt.

Hund und Ziege bilden einen hohen Licht-kontrast. Bei normaler Belichtung (0 EV) und (Selektiv-)Anmessung auf die Ziege käme es zu einem unterbelichtetem Hund. Wird jedoch die Ziege bewusst überbelichtet und anschliessend im RAW-Konverter lediglich die hellen Bildanteile zurückkorrigiert, so bleibt  in allen Teilen der Gesamtszene die Zeichnung erhalten.

Diese Möglichkeit bietet ausschliesslich das RAW-Format unter Zuhilfe-nahme eines RAW-Konverters. Wird dieselbe Szene im Jpeg-Format aufgenommen, so lässt sich nachträglich keine Zeichnung mehr in helle Motivteile bringen und die Ziege bliebe überstrahlt wie im linken Foto.

Mit dem RAW-Format ist noch mehr möglich

Nicht nur der Kontrastumfang lässt sich mit dem RAW-Format steigern - es ist z.B. auch möglich, das ISO-Bildrauschen erheblich abzusenken oder einen Graufilter zu simulieren.

Daneben kann es sehr hilfreich sein, mit einer fest eingestellten Belichtungsstufe auf +1 oder +2 eine laufende Belichtungskorrektur zu vermeiden, wie sie notwendig ist, wenn das Motiv vom durchschnittlichen 18%-Grauwert abweicht.

Diese und weitere Tipps werden umfassend im neuen "Profihandbuch zur EOS 20D /10D" erläutert.

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was RAW-Konvertersoftware bietet

Nachschärfen, durch höheren Kontrast das Motiv herauszuarbeiten oder den Weissabgleich fein abzustimmen sind typische Nacharbeiten, die sich mit dem RAW-Format und passender Konverter-Software meist bequem und in hoher Qualität durchführen lassen. Die Konverterprogramme ordnen zudem die wichtigsten Bildbearbeitungsfunktionen speziell für Fotografen übersichtlich und für einen schnellen Zugriff optimiert an. Damit konkurrieren sie mit ausgewachsenen Softwarelösungen, die idR für vergleichbare Ergebnisse eine deutlich längere Einarbeitungszeit erfordern und weniger spezifisch auf die Bedürfnisse von Fotografen zugeschnitten sind.

Extra-Tools und nichtdestruktive Verarbeitungs-Logik

Neben den genannten Nacharbeiten bieten die RAW-Konverter-Programme häufig noch spezielle Einstellmöglichkeiten an, mit deren Hilfe sich Bildfehler wie Rauschen, Vignettierung (Randabdunkelung) oder chromatische Abberationen (Farbränder) korrigieren lassen.  Add-Ons unter Photoshop wie Neat zum Entrauschen oder andere Photoshop-Actions und Filter können diese Aufgaben ebenfalls übernehmen, doch haben sie den Nachteil, dass sie destruktiv arbeiten. Das heisst, die Aktionen lassen sich nicht rückgängig machen, sondern werden in die Bilddatei hineingerechnet. Um im Laufe der Arbeiten später einen Zwischenschritt rückgängig zu machen, sind zwangsläufig auch die nachfolgenden Bearbeitungssteps zu löschen.

Die RAW-Konverter lösen diese Aufgabe intelligenter, denn mit ihnen können sämtliche Steps jederzeit rückgängig gemacht werden, ohne das die Bildqualität darunter leidet. Dies wird über eine separate Verwaltungsdatei erreicht, die jedem Bild angehängt bzw. separat auf der Festplatte abgelegt wird und deren Informationen die Bildbearbeitungsschritte enthalten, die in Echtzeit während der Anzeige im Konverter berücksichtigt werden. Der Nachteil ist die etwas geringe Anzeigegeschwindigkeit, wenn die Konverter-Programme zum Bildbrowsing verwendet werden.

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weiter zum RAW-Konverter-Test

Printversion (PDF, 1,64 MB, bereitgestellt von Roman A. Knorr)