Wie und warum unterscheiden sich die TIFF- und DNG-Ausgaben von VueScan?

Die vuescan- Anwendung unterstützt das Speichern von Scans im DNG- und TIFF-Format, die verarbeitet werden können und / oder als roh bezeichnet werden . Ich möchte die Unterschiede zwischen den Formaten verstehen, um die beste Wahl für die Archivspeicherung zu treffen.

Ich habe einige Tests mit zwei 48-Bit-Probenscans durchgeführt, die mit 2400 dpi aufgenommen wurden. Das erste so zusammengefasst:

293936902 281M 2016-06-18-0001.dng   Zip
293918182 281M 2016-06-18-R-0001.dng Zip

293805386 281M 2016-06-18-0002.tif   None
293783510 281M 2016-06-18-R-0002.tif None

237436594 227M 2016-06-18-0004.tif   LZW   smallest
326009196 311M 2016-06-18-R-0004.tif LZW   largest

Das erste Paar wurde als DNG gespeichert, das mit -R-dem Namen ist roh. Das zweite Paar ist unkomprimiertes TIF und das dritte ist komprimiertes TIF. Die zweite Stichprobe folgt einem ähnlichen Muster:

raw.dng  124159636 119M ZIP 
save.dng 124159636 119M ZIP 

raw.tif  124051702 119M None
save.tif 124051702 119M None

raw.tif  154583376 101M LZW    smallest
save.tif 105012638 148M LZW    largest

Die Überprüfung der Dateien mit Imagemagick ergab, dass die Rohdateien dunkler waren (wie für Gamma 1 erwartet), aber Imagemagick meldete das Gamma für alle Dateien als 0,454545. Die Unterschiede , dass ich identifiziert waren in dem, was ImageMagick als berichtete Channel statisticsplus, in den DNG - Dateien, dng:ChannelMultipliers, dng:Greenund dng:Temperature.

In VueScan gibt es keine Option zum Auswählen des Komprimierungsmechanismus (z. B. ZIP ODER LZW), nur ob er ein- oder ausgeschaltet ist, und dies gilt nur für TIFF. Das DNG-Format ist immer ZIP-komprimiert. Vielleicht ist das eine Anforderung von DNG?

Die DNG-Dateien, die dieselbe Größe wie das unkomprimierte TIFF haben, deuten darauf hin, dass die ZIP-Komprimierung unwirksam ist. Aber warum gibt es einen so großen Größenunterschied zwischen den LZW-komprimierten TIFF-Dateien, wenn die unkomprimierten TIFF- und DNG-Dateien dieselbe Größe haben?

In Anbetracht des oben Gesagten würde ich zwischen dem LZW-komprimierten TIFF (weil es das kleinste ist) oder dem unkomprimierten Roh-TIFF wählen, es sei denn, es gibt einen zwingenden Grund für die Verwendung von DNG.

Ich kann also sehen, dass die Formate unterschiedliche Ausgaben haben, aber ich verstehe nicht alle Unterschiede, von denen einige unerwartet sind - wie die Dateigröße und die gemeldeten Gammawerte. Ohne dies zu verstehen, ist es schwierig, die am besten geeignete Datei für die Archivierung auszuwählen. Daher die Frage:

Wie unterscheiden sich diese Formate, insbesondere unter Berücksichtigung eines Anwendungsfalls für die Archivierung, und machen diese Unterschiede VueScans DNG oder TIFF für die Archivierung besser geeignet, da VueScan das Werkzeug der Wahl ist?

(Ich habe im Handbuch und in der Bibel nach Antworten gesucht, bevor ich hier gefragt habe.)

Zusätzliche Information

Hier sind Lightroom-Histogramme für vier Bilder:

Rohes DNG Rohes TIFF

DNG speichern TIFF speichern

Alle vier Histogramme sind unterschiedlich, was darauf hinweisen würde, dass dies mehr als ein einfacher Formatunterschied zwischen TIFF und DNG ist. Es gibt kaum einen Unterschied zwischen den unformatierten und den gespeicherten DNG-Dateien, aber die TIFFS unterscheiden sich erheblich, und die unformatierten TIFF-Dateien unterscheiden sich erheblich von den anderen.

Die gespeicherte TIFF-Datei ist die einzige mit einem eingebetteten ICC-Profil und das ist "sRGB IEC61966-2.1".

Unten (links das kleinere Bild) befindet sich ein Ausschnitt der VueScan-Vorschau, die meiner Meinung nach der gespeicherten TIFF-Datei am nächsten kommt. Das größere Bild ist das Save-Tiff-Bild mit dem kalibrierten ICC-Profil des Scanners anstelle des Standard-sRGB.

dng tiff

— Sternenhimmel
quelle

— Olivier

Bitte stellen Sie nur eine Frage.

— Olivier

Vielleicht habe ich es falsch formuliert, aber ich habe es als eine Frage gemeint, weil ich glaube, dass VueScans Raw und seine DNG-Implementierung nicht unbedingt mit dem übereinstimmen, was man von Camera Raws bekommt. Ich habe speziell im Kontext von VueScan gefragt (hätte es ein VueScan-Tag gegeben, hätte ich es verwendet). Angesichts der vielleicht esoterischen Verwendung von DNG durch VueScan denke ich, dass das am besten geeignete Format eher ein Faktor für die Formatunterschiede als für die subjektive Meinung ist. Ich habe etwas umformuliert.

— starfry

Um es hinzuzufügen, denke ich momentan daran, die verarbeitete Sicherungsdatei zu archivieren , da ich vorhabe, meinen Scanner zu profilieren (ich muss nur ein Ziel kaufen), und ich denke, dass es sich lohnt, das Bild unter Berücksichtigung des Scannerprofils zu archivieren. Die Lektüre, die ich gemacht habe, lässt mich auch glauben, dass die Verwendung von DNG durch VueScan nicht dem beabsichtigten Zweck des Formats entspricht - dh unverarbeitete Kamera-Rohdaten anstelle von Scanner-RGB zu übertragen

— starfry

Ich habe gerade hier festgestellt , dass das von imagemagick gemeldete Gamma die Korrektur ist, die das Display erwartet, und nicht das, was auf dem Bild zu sehen ist. Ich habe erst angefangen, mich mit diesem Detail zu befassen, aber ich denke, Gamma ist möglicherweise ein latentes Merkmal der Bilddaten (dh weil das Korrigieren des Bildes seine Pixelwerte verändert).

— Sternenfrucht

Antworten:

Der Unterschied liegt möglicherweise nicht in den Daten, die in den vergleichbaren unkomprimierten 48-Bit-TIFF- und DNG-Dateien enthalten sind, sondern in der Art und Weise, wie Imagemagick diese Daten interpretiert, um sie auf Ihrem 24-Bit-Bildschirm darzustellen .

Ich bin mir nicht sicher, wie es mit Daten von einem Scanner funktioniert, aber mit Rohdaten von einer Kamera, die proprietäre Informationen wie Daten von maskierten Pixeln enthält, die auf dem Sensor gesammelt wurden, "backt" die Konvertierung in DNG den Schwarzpunkt und das Weiß ein Punkt einer Bilddatei, indem die Informationen von den maskierten Pixeln sowie die anderen proprietären Daten, die einige Sensoren sammeln, weggeworfen werden.

— Michael C.
quelle

Soweit ich es verstehe, handelt es sich bei den "rohen" Scannerdaten um 48-Bit-RGB, was nach dem, was ich gelesen habe, normalerweise nicht das ist, was in einem DNG (dh Camera Raw) enthalten ist.

— Sternenfrucht

@starfry Ja, aber Ihr Monitor kann wahrscheinlich nur mit 24-Bit-RGB anzeigen. Selbst wenn Ihr Monitor in der Lage ist, geht die Anwendung sehr wahrscheinlich davon aus, dass der Monitor auf 24-Bit beschränkt ist, und generiert ein 24-Bit-Bild. Die 48-Bit-Daten in der Datei werden also nicht alle angezeigt, wenn Sie sie auf dem Monitor anzeigen. Sie wurden in 24-Bit konvertiert. Die Antwort lautet, dass die Anwendung, mit der Sie die Dateien anzeigen, die 48-Bit-Daten aus dem DNG nicht auf die gleiche Weise konvertiert wie die gleichen 48-Bit-Daten aus dem TIFF.

— Michael C

Ich weiß, dass der Monitor eine 24-Bit-Anzeigeeigenschaft hat. Solange ich die Bilder mit derselben Software (z. B. Gimp / Photoshop / Imagemagick) auf derselben Hardware (z. B. Monitor / Grafikkarte) ansehe, mache ich einen fairen Vergleich. Soweit ich weiß (ich habe es überprüft), wird für beide Bilder dieselbe Rendering-Absicht verwendet. Ich denke, der Unterschied ist darauf zurückzuführen, dass ein Gamma von VueScan auf 2.2 korrigiert wurde, bevor es gespeichert wurde (was erwartet wird). Dies erklärt nicht die Unterschiede zwischen DNG / TIFF oder warum ihre LZW-komprimierten Größen so unterschiedlich sind.

— starfry

Ich habe die Frage aktualisiert, um die Unterschiede in Lightroom zu veranschaulichen.

— starfry

@starfry Auch wenn es von derselben Software gerendert wird, können unterschiedliche Prozesse zum Rendern von Dateien in unterschiedlichen Formaten verwendet werden. Dies kann auch dann der Fall sein, wenn die beiden unterschiedlichen Formate nur "Container" für dieselben Basisdaten sind. Die Art und Weise, wie diese Basisdaten von der Rendering-Anwendung verarbeitet werden, kann aufgrund der Codierung der Anwendung für jede Anwendung unterschiedlich sein.

— Michael C

Die Bildpixeldaten in den von VueScan erstellten TIFF- und DNG-Rohdateien sind identisch. Dies kann durch Extrahieren und Vergleichen dieser Daten bewiesen werden. Dies kann mit Linux dcrawund imagemagickBefehlszeilentools erfolgen:

$ diff -s \
 <(stream -map rgb -storage-type short raw.tif - | sha256sum) \
 <(dcraw -E -4 -c raw.dng | tail -n +4 | dd conv=swab 2> /dev/null | sha256sum)
Files /dev/fd/63 and /dev/fd/62 are identical

(Ich werde diese Antwort nicht mit einer technischen Erklärung verwirren - fügen Sie einen Kommentar hinzu, wenn dies hier von Interesse wäre.)

Der gesamte Dateiinhalt ist jedoch unterschiedlich. Eine DNG-Datei ist eine TIFF-Datei mit einer bestimmten Struktur, die eine Vorschau mit niedriger Auflösung und spezielle Metadaten enthält. Besonders hervorzuheben sind folgende Tags:

ColorMatrix1
As Shot White XY
Baseline Noise

Diese drei Tags werden von VueScan festgelegt und von einer Entwickleranwendung (z. B. DarkTable ) als Eingabefarbprofil verwendet (das DarkTable als eingebettete Matrix auflistet ). Es gibt einige andere Tags, die jedoch keinen Einfluss darauf haben, wie das Bild verarbeitet wird.

Sie können ein VueScan DNG nehmen und es erneut in ein Roh-TIFF "scannen", und die Pixeldaten in beiden Dateien sind gleich. Sie können alternativ dcrawdas Gleiche tun: $ dcraw -E -4 -T raw.dng

Die in der Frage aufgeworfenen Fragen sind also nicht so sehr auf die Unterschiede zwischen den Dateiinhalten zurückzuführen, sondern darauf, wie Darktable (oder was auch immer) die verschiedenen Dateien verarbeitet. Sie können ein DNG wie ein TIFF aussehen lassen, indem Sie die oben genannten Tags entfernen und den sRGB-Farbraum auswählen.

In Bezug auf die Dateigröße - Ich habe die Wirksamkeit von Komprimierungsalgorithmen nicht untersucht, da sie, wie andere vorgeschlagen haben, anscheinend von der Verteilung der Eingabedaten abhängt. Beim Vergleich von vergleichbaren Daten ist der Inhalt der Bild-Bitmap-Daten jedoch identisch.

Was bleibt , ist unklar, wie VueScan berechnet ColorMatrix1, AsShotWhiteXYund BaselineNoise.

— Sternenhimmel
quelle