Witbalans in RAW en JPG

Waarom kun je tijdens de nabewerking de witbalans van een RAW-bestand goed aanpassen, maar de witbalans van een JPG-bestand maar beperkt? Door meer te weten over deze bestandsformaten, wordt dat een stuk duidelijker!

Aanmaken van een RAW-bestand

Als in een camera licht op de sensor valt, dan zullen de diodes op de sensor de sterkte en kleur van dit licht kunnen meten. Per diode wordt deze informatie weggeschreven. Maar een RAW-bestand bestaat uit meer dan de gegevens betreffende de lichtsterkte en de kleur van het licht per pixel alleen.

Een RAW-bestand start met een zogenaamde header. In de header worden gegevens vastgelegd zoals de gebruikte ISO, de instelling voor de witbalans en het tijdstip waarop de foto werd gemaakt. Op die manier worden meer dan honderd gegevens in de header opgeslagen. Daarna volgen pas de gevonden waarden voor de kleur en de lichtsterkte per punt.

RAW-bestand verwerken

Om een RAW-bestand te kunnen converteren naar een afbeelding met behulp van bijvoorbeeld Photoshop of Capture One, dient het RAW-bestand te worden geïnterpreteerd. Populair gezegd: de software moet weten wat hij met de aangeboden data moet doen. Een RAW-bestand is namelijk geen afbeelding, het bevat de gegevens om een afbeelding mee te kunnen maken.

Omdat camera's hun data niet op dezelfde wijze wegschrijven, moet de software die verschillen kennen. Daarvoor wordt de header van het RAW-bestand gelezen en de informatie die zich hier in bevindt wordt gebruikt om de rest van het bestand goed te kunnen begrijpen. Je zou dus kunnen zeggen dat de header betekenis geeft aan de waarden verderop in het bestand.

Laten we een voorbeeldje bekijken. Ieder RAW-bestand moet bij het inlezen scherper worden gemaakt en van ruis worden ontdaan. De software verneemt uit de informatie die in de header opgeslagen ligt met wat voor een type camera en sensor en onder welke omstandigheden de data vergaard is. Er staat in welke ISO-instelling werd gebruikt toen de foto werd genomen, maar ook met welk merk en welk type objectief de foto werd gemaakt. Op basis van dit soort informatie ‘weet’ de software hoe de foto het beste ‘verscherpt’ en ‘ontruist’ kan worden. Daarvoor moet deze software de specifieke kenmerken van bijvoorbeeld de gebruikte camera natuurlijk wel kennen.

Gegevens bijstellen

Soms zou je achteraf een foto willen kunnen aanpassen, bijvoorbeeld door een andere instelling voor de witbalans op te geven als blijkt dat de gebruikte witbalans niet goed was. En dat kan!

De gegevens die zich onderin het RAW-bestand bevinden, dus de kleur en lichtsterkte gegevens per pixel, zijn gemeten gegevens. Deze gegevens zijn direct verkregen vanuit de sensor. Maar deze gemeten gegevens worden  tijdens het inlezen geïnterpreteerd door informatie te gebruiken die zich in de header bevindt en wijzig je die gegevens, dan zullen de gemeten gegevens ander worden gebruikt. 

De gegevens die zich in de header bevinden, zijn daarom niet als gemeten gegevens te beschouwen, maar als instellingen die worden gebruikt voor de interpretatie. Als je ze verandert, verandert daarmee de interpretatie van de gevonden waarden en ziet de afbeelding er anders uit. De waarde voor de witbalans is een dergelijke instelling.

In tegenstelling tot bijvoorbeeld een JPG-bestand kent een RAW-bestand in zijn ‘pixel gegevens’ geen witbalans verwerking. Er is immers nog geen afbeelding gemaakt. De witbalans is nog niet verwerkt in de afbeelding maar wordt gescheiden opgeslagen. Dat maakt ook dat een RAW-bestand niet rechtstreeks vertoond kan worden. Het moet eerst worden geïnterpreteerd voordat vertoning plaats kan vinden. De witbalans staat als waarde in de header beschreven en wordt pas verwerkt in de afbeelding wanneer de afbeelding door software wordt gemaakt.

Je zou dus kunnen stellen dat een RAW-bestand geen afbeelding is, maar de gegevens bevat om een afbeelding mee te kunnen maken. Een RAW-bestand vormt hiermee de basis om bijvoorbeeld een JPG-bestand mee te kunnen maken. Een JPG-bestand is wel een afbeelding. Daarin staat per pixel beschreven hoe deze vertoond moet worden. Daarin worden de gegevens dus niet gescheiden opgeslagen. De gegevens uit het RAW-bestand hadden ook gebruikt kunnen worden om bijvoorbeeld een GIF-bestand te maken. Een GIF-bestand is gewoon een andere manier als JPG om afbeeldingen mee te kunnen beschrijven. 

Om een JPG-bestand te maken op basis van een RAW-bestand, wordt gekozen hoe de data in het RAW-bestand gebruikt moet worden. Door aan te geven dat die data anders gebruikt moet worden, gaat het JPG-bestand er anders uitzien. Je kunt ook een al bestaand JPG-bestand aanpassen. Maar daarmee doe je niet hetzelfde. Je past dan immers een al eerdere interpretatie van de brongegevens aan. Door de gegevens van een RAW-bestand anders te laten interpreteren, ben je bij de bron aan het ingrijpen.

Daarom kun je van een RAW-bestand ook na de opname nog steeds de instelling voor de witbalans veranderen. Bij een JPG-bestand kan dat niet. Je kunt bij een JPG-bestand de afbeelding wel verkleuren zodat het lijkt alsof je de witbalans aanpast, maar dat is dus niet hetzelfde.

Verschil met JPG

Stel je een JPG-bestand voor als een RAW-bestand dat al verwerkt is. Een JPG-bestand is daardoor het resultaat van een verwerking. Een JPG is hiermee een afbeelding waarin de (eventueel aangepaste) gegevens van de header al zijn losgelaten op de gemeten gegevens. Omdat de witbalans hierdoor een onderdeel is geworden van de afbeelding, kan deze niet meer worden aangepast. Hij is immers niet meer gescheiden van de gemeten gegevens.

Toch zie je in sommige softwarepakketten dat de witbalans van een JPG-bestand aangepast kan worden. Maar dat is dus "nep". Wat er in werkelijkheid bij het gebruik van een dergelijke functie plaatsvindt, is dat de kleur van de afbeelding wordt aangepast zodat het lijkt alsof de witbalans wordt aangepast.

Als de aanpassing gering is, dan valt het meestal niet zo op, maar bij een grote aanpassing van de ‘witbalans’ van een JPG-bestand merk je dat het niet echt de witbalans was die werd aangepast maar dat er een algemene verkleuring heeft plaatsgevonden.

Niet alles

Het feit dat je achteraf een aantal zaken kunt veranderen, maakt dat je met een RAW-bestand meer kanten op kunt tijdens de nabewerking dan met bijvoorbeeld een JPG-bestand. Een JPG-bestand is immers al een ‘verwerkt’ bestand waar dataverlies in heeft opgetreden.

Maar natuurlijk is niet alles in een RAW-bestand achteraf aan te passen. Dat wat zich in de gemeten gegevens bevindt, is immers ‘in beton gegoten’. Denk bijvoorbeeld aan het effect van het gebruikte diafragma dat een bepaalde scherptediepte in de foto heeft veroorzaakt. De scherptediepte is het gevolg van natuurkundige wetten die spelen wanneer je een objectief gebruikt. De scherptediepte heeft effect op hoe en welk licht op de pixels van de sensor zullen vallen. En dat wat er op valt wordt als meting hard vastgelegd.

Het licht valt immers op de sensor en wordt opgeslagen als gemeten gegevens, niet als een interpretatie instelling. We kunnen daarom achteraf het diafragma niet meer veranderen. Evenmin is het mogelijk om het scherptepunt tijdens de nabewerking te verleggen.

 

Afb 1: In een RAW bestand wordt een deel van de gegevens afzonderlijk opgeslagen
Afb 2: Bepaalde waarden kunnen ook achteraf nog gewijzigd worden
Afb 3: Van een JPG de witbalans veranderen is eigenlijk nep
Afb 4: Met ACR kan achteraf nog veel met een RAW-bestand worden gewijzigd