Il RAW è un formato di immagine digitale che contiene dati non elaborati o minimamente elaborati acquisiti direttamente dal sensore di immagine di una fotocamera digitale. A differenza di altri formati di immagine comuni come JPEG, che applicano la compressione e scartano alcuni dei dati dell'immagine originale, i file RAW conservano tutti i dati originali raccolti dal sensore della fotocamera. Ciò consente una flessibilità e un controllo significativamente maggiori nella post-elaborazione, poiché il fotografo ha accesso all'intera gamma di dati acquisiti dalla fotocamera.
Il formato RAW non è un formato singolo e standardizzato, ma piuttosto un termine generico che comprende vari formati proprietari sviluppati dai produttori di fotocamere. Ogni produttore di fotocamere ha il proprio formato RAW specifico, come .CR2 per Canon, .NEF per Nikon, .ARW per Sony e .DNG per il formato Digital Negative di Adobe. Nonostante le differenze nelle estensioni dei file e nelle strutture dati specifiche, tutti i formati RAW hanno lo stesso scopo di archiviare dati di immagine non compressi ed elaborati in modo minimo.
Uno dei principali vantaggi della ripresa in RAW è la maggiore profondità di bit rispetto ai file JPEG. Mentre i file JPEG sono in genere limitati a 8 bit per canale colore (rosso, verde e blu), i file RAW possono contenere 12, 14 o addirittura 16 bit per canale. Questa maggiore profondità di bit consente una gamma molto più ampia di colori e valori tonali, fornendo maggiore latitudine per le regolazioni in post-elaborazione senza introdurre artefatti o perdere dettagli.
Un altro vantaggio dei file RAW è la conservazione dei metadati, che includono informazioni sulle impostazioni della fotocamera utilizzate durante l'acquisizione, come ISO, velocità dell'otturatore, apertura, bilanciamento del bianco e altro ancora. Questi metadati sono incorporati nel file RAW e possono essere utilizzati dal software di post-elaborazione per ottimizzare le regolazioni dell'immagine e mantenere una registrazione delle impostazioni originali della fotocamera.
La flessibilità dei file RAW è particolarmente evidente quando si tratta di regolazioni del bilanciamento del bianco. Poiché i file RAW contengono i dati di colore non elaborati dal sensore della fotocamera, le impostazioni del bilanciamento del bianco possono essere facilmente modificate in post-elaborazione senza una significativa perdita di qualità. Ciò è in contrasto con i file JPEG, in cui il bilanciamento del bianco viene permanentemente incorporato nell'immagine durante l'elaborazione in-camera.
La gamma dinamica, che si riferisce alla gamma di valori di luminanza che possono essere acquisiti dal sensore della fotocamera, è un'altra area in cui i file RAW eccellono. I file RAW in genere contengono una gamma dinamica più ampia rispetto ai file JPEG, consentendo di preservare maggiori dettagli sia nelle alte luci che nelle ombre. Ciò è particolarmente utile nelle scene ad alto contrasto, in cui il fotografo potrebbe voler recuperare i dettagli nelle aree luminose o scure dell'immagine.
Nonostante i numerosi vantaggi dei file RAW, ci sono anche alcuni inconvenienti da considerare. Una delle principali sfide è la dimensione del file più grande rispetto ai file JPEG. Poiché i file RAW contengono dati non compressi, richiedono più spazio di archiviazione e possono riempire rapidamente le schede di memoria. Inoltre, i file RAW richiedono un software specializzato per la visualizzazione e la modifica, poiché non possono essere visualizzati direttamente dalla maggior parte dei visualizzatori di immagini standard.
Quando si tratta di modificare i file RAW, i fotografi hanno a disposizione una vasta gamma di opzioni software, tra cui Adobe Lightroom, Capture One e DxO PhotoLab. Questi programmi offrono strumenti avanzati per regolare l'esposizione, il colore, la nitidezza e altri parametri dell'immagine, sfruttando appieno i dati memorizzati nei file RAW. Molti di questi pacchetti software includono anche profili specifici per fotocamera che ottimizzano il rendering dei file RAW da particolari modelli di fotocamera.
Oltre ai formati RAW proprietari utilizzati dai produttori di fotocamere, esiste anche un formato RAW open source chiamato DNG (Digital Negative), sviluppato da Adobe. DNG è progettato per fornire un formato standardizzato e di archiviazione per l'archiviazione dei dati di immagine RAW, con l'obiettivo di garantire la compatibilità a lungo termine e ridurre l'affidamento sui formati proprietari. Alcuni produttori di fotocamere hanno adottato DNG come formato opzionale, mentre altri continuano a utilizzare i propri formati RAW proprietari.
Sebbene i file RAW offrano vantaggi significativi in termini di qualità dell'immagine e flessibilità di modifica, potrebbero non essere necessari o pratici per ogni situazione di ripresa. Nei casi in cui la velocità e la semplicità sono prioritarie, come nella fotografia sportiva o di eventi, la ripresa in JPEG può essere una scelta più efficiente. Inoltre, alcuni fotografi potrebbero preferire l'aspetto dell'elaborazione JPEG in-camera, soprattutto se hanno investito tempo nello sviluppo di profili personalizzati per la fotocamera.
In definitiva, la decisione di scattare in RAW o JPEG (o entrambi) dipende dalle esigenze individuali del fotografo, dal flusso di lavoro e dalle preferenze personali. Per coloro che danno priorità alla qualità dell'immagine e alla flessibilità della post-elaborazione, la ripresa in RAW può fornire una grande quantità di dati con cui lavorare e consentire un maggiore controllo creativo. Tuttavia, i fotografi dovrebbero anche considerare fattori come i requisiti di archiviazione, il tempo di modifica e l'uso previsto delle immagini quando decidono un formato di file.
Man mano che la tecnologia di imaging digitale continua a evolversi, è probabile che anche i formati RAW avanzeranno, offrendo profondità di bit ancora maggiori, gamma dinamica e altri miglioramenti. I produttori potrebbero anche sviluppare nuove tecniche di compressione che riducono le dimensioni dei file mantenendo i vantaggi dei dati RAW. Indipendentemente dagli sviluppi futuri, comprendere le capacità e i limiti dei file RAW è essenziale per i fotografi che desiderano massimizzare la qualità e la versatilità delle proprie immagini digitali.
La compressione dei file riduce la ridondanza in modo che le stesse informazioni occupino meno bit. Il limite superiore di quanto si può andare è governato dalla teoria dell'informazione: per la compressione senza perdita, il limite è l'entropia della fonte (vedi il teorema della codifica di sorgente di Shannon e il suo articolo originale del 1948 “Una teoria matematica della comunicazione”). Per la compressione con perdita, il compromesso tra velocità e qualità è catturato dalla teoria tasso-distorsione.
La maggior parte dei compressori ha due fasi. In primo luogo, un modello predice o espone la struttura nei dati. In secondo luogo, un codificatore trasforma tali previsioni in modelli di bit quasi ottimali. Una famiglia di modellazione classica è Lempel-Ziv: LZ77 (1977) e LZ78 (1978) rilevano sottostringhe ripetute ed emettono riferimenti invece di byte grezzi. Sul lato della codifica, la codifica di Huffman (vedi l'articolo originale del 1952) assegna codici più brevi a simboli più probabili. La codifica aritmetica e la codifica a intervalli sono alternative a grana più fine che si avvicinano al limite dell'entropia, mentre i moderni Sistemi Numerici Asimmetrici (ANS) ottengono una compressione simile con implementazioni veloci basate su tabelle.
DEFLATE (usato da gzip, zlib e ZIP) combina LZ77 con la codifica di Huffman. Le sue specifiche sono pubbliche: DEFLATE RFC 1951, wrapper zlib RFC 1950, e formato file gzip RFC 1952. Gzip è strutturato per lo streaming ed esplicitamente non tenta di fornire accesso casuale. Le immagini PNG standardizzano DEFLATE come unico metodo di compressione (con una finestra massima di 32 KiB), secondo le specifiche PNG “Metodo di compressione 0… deflate/inflate… al massimo 32768 byte” e W3C/ISO PNG 2a Edizione.
Zstandard (zstd): un compressore generico più recente progettato per rapporti elevati con decompressione molto veloce. Il formato è documentato in RFC 8878 (anche mirror HTML) e nelle specifiche di riferimento su GitHub. Come gzip, il frame di base non mira all'accesso casuale. Uno dei superpoteri di zstd sono i dizionari: piccoli campioni dal tuo corpus che migliorano drasticamente la compressione su molti file piccoli o simili (vedi documenti del dizionario python-zstandard e l'esempio funzionante di Nigel Tao). Le implementazioni accettano dizionari sia “non strutturati” che “strutturati” (discussione).
Brotli: ottimizzato per i contenuti web (ad es. font WOFF2, HTTP). Mescola un dizionario statico con un core di entropia LZ+ simile a DEFLATE. La specifica è RFC 7932, che nota anche una finestra scorrevole di 2WBITS−16 con WBITS in [10, 24] (da 1 KiB−16 B a 16 MiB−16 B) e che non tenta l'accesso casuale. Brotli spesso batte gzip sul testo web decodificando rapidamente.
Contenitore ZIP: ZIP è un archivio di file che può memorizzare voci con vari metodi di compressione (deflate, store, zstd, ecc.). Lo standard de facto è l'APPNOTE di PKWARE (vedi portale APPNOTE, una copia ospitata, e panoramiche LC Formato file ZIP (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 punta alla velocità grezza con rapporti modesti. Vedi la sua pagina del progetto (“compressione estremamente veloce”) e il formato del frame. È ideale per cache in memoria, telemetria o percorsi caldi in cui la decompressione deve essere quasi alla velocità della RAM.
XZ / LZMA spingono per la densità (ottimi rapporti) con una compressione relativamente lenta. XZ è un contenitore; il lavoro pesante è tipicamente svolto da LZMA/LZMA2 (modellazione simile a LZ77 + codifica a intervalli). Vedi formato file .xz, la specifica LZMA (Pavlov), e le note del kernel Linux su XZ Embedded. XZ di solito comprime meglio di gzip e spesso compete con i moderni codec ad alto rapporto, ma con tempi di codifica più lenti.
bzip2 applica la Trasformata di Burrows-Wheeler (BWT), move-to-front, RLE e la codifica di Huffman. È tipicamente più piccolo di gzip ma più lento; vedi il manuale ufficiale e le pagine man (Linux).
La “dimensione della finestra” è importante. I riferimenti DEFLATE possono guardare indietro solo di 32 KiB (RFC 1951 e il limite di 32 KiB di PNG notato qui). La finestra di Brotli varia da circa 1 KiB a 16 MiB (RFC 7932). Zstd regola la finestra e la profondità di ricerca per livello (RFC 8878). I flussi di base gzip/zstd/brotli sono progettati per la decodifica sequenziale; i formati di base non promettono l'accesso casuale, sebbene i contenitori (ad es. indici tar, framing a blocchi o indici specifici del formato) possano stratificarlo.
I formati di cui sopra sono senza perdita: è possibile ricostruire i byte esatti. I codec multimediali sono spesso con perdita: scartano dettagli impercettibili per raggiungere bitrate più bassi. Nelle immagini, il JPEG classico (DCT, quantizzazione, codifica entropica) è standardizzato in ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1. Nell'audio, MP3 (MPEG-1 Layer III) e AAC (MPEG-2/4) si basano su modelli percettivi e trasformate MDCT (vedi ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7, e una panoramica MDCT qui). Con perdita e senza perdita possono coesistere (ad es. PNG per le risorse dell'interfaccia utente; codec Web per immagini/video/audio).
Teoria: Shannon 1948 · Velocità-distorsione · Codifica: Huffman 1952 · Codifica aritmetica · Codifica a intervalli · ANS. Formati: DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · Formato XZ. Stack BWT: Burrows–Wheeler (1994) · manuale bzip2. Media: JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
In conclusione: scegli un compressore che si adatti ai tuoi dati e ai tuoi vincoli, misura su input reali e non dimenticare i vantaggi derivanti dai dizionari e dal framing intelligente. Con la giusta accoppiata, puoi ottenere file più piccoli, trasferimenti più veloci e app più scattanti, senza sacrificare la correttezza o la portabilità.
La compressione dei file è un processo che riduce le dimensioni di un file o di più file, tipicamente per risparmiare spazio di archiviazione o accelerare la trasmissione su una rete.
La compressione dei file funziona identificando e rimuovendo la ridondanza nei dati. Utilizza algoritmi per codificare i dati originali in uno spazio minore.
I due principali tipi di compressione dei file sono la compressione senza perdita e la compressione con perdita. La compressione senza perdita permette di ripristinare perfettamente il file originale, mentre la compressione con perdita consente una riduzione di dimensioni più significativa a costo di una certa perdita nella qualità dei dati.
Un esempio popolare di uno strumento di compressione dei file è WinZip, che supporta più formati di compressione tra cui ZIP e RAR.
Con la compressione senza perdita, la qualità rimane inalterata. Tuttavia, con la compressione con perdita, può esserci una diminuzione notevole della qualità perché elimina dati meno importanti per ridurre più significativamente la dimensione del file.
Sì, la compressione dei file è sicura in termini di integrità dei dati, specialmente con la compressione senza perdita. Tuttavia, come qualsiasi file, i file compressi possono essere presi di mira da malware o virus, quindi è sempre importante avere in atto un software di sicurezza affidabile.
Quasi tutti i tipi di file possono essere compressi, inclusi file di testo, immagini, audio, video e software. Tuttavia, il livello di compressione ottenibile può variare significativamente tra i tipi di file.
Un file ZIP è un tipo di formato di file che utilizza la compressione senza perdita per ridurre le dimensioni di uno o più file. Più file in un file ZIP sono effettivamente raggruppati insieme in un unico file, il che facilita anche la condivisione.
Tecnicamente, sì, anche se la riduzione aggiuntiva delle dimensioni potrebbe essere minima o addirittura controproducente. Comprimere un file già compresso potrebbe a volte aumentare le sue dimensioni a causa dei metadati aggiunti dall'algoritmo di compressione.
Per decomprimere un file, di solito ti serve uno strumento di decompressione o di estrazione, come WinZip o 7-Zip. Questi strumenti possono estrarre i file originali dal formato compresso.