為何 RAW 格式相片可以無限制調整白平衡？

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如果只是精度問題，jpg應該也能無限制調整，只是效果不好而已，但是事實上是，有時根本沒辦法，除非手工上色

通俗的說，JPG這種是存的用來最終顯示的色彩信息，紅橙黃綠青籃紫這種；
而RAW存的是拍照時感測器接收到的電子訊號，這個電子訊號經過設置色溫和profile，最終換算「顯像」成jpg這種格式
所以raw可以更好地回頭修改WB

RAW的精髓，在於將數據與其表現分離。

簡單地說就是這樣，簡單的說完了，接下來我會儘可能簡單的解釋RAW和白平衡。後面比較長，沒耐心的可以不看了。

開始我們先說一些預備知識：

除了某些專業領域外，一般常用的顯示設備都是8bit的。表現顏色用的RGB值每個都是8bit。也就是有256種紅色，256種綠色，256種藍色。把它們攪合攪合能混出來16777216種顏色，就是傳說中的24位色。

在普通的圖形格式里，保存的就是顏色的信息。比如整幅圖都是（0,0,255），那他就是一片藍。在計算機眼裡他就是最純粹的藍色。（0,0,0）就是黑色，黑到不能再黑了；（255,255,255）就是白色，白到不能更白了。

但是在屏幕上，這黑到底有多黑，白到底有多白。實際上就是「眼前的黑不是黑，你說的白是什麼白」，每塊屏幕都不一樣。想要讓系統知道如何正確的顯示色彩，就要進行校準。你可以弄幾台不同型號不同廠家的筆記本，擺在一起看同一幅圖。具體到顏色上就是你能看出來那是藍色的，但究竟有多藍每家都不一樣，雖說從數據上沒差。這就是為何專業顯示器那麼貴，他們要對顏色進行校準，這是一項涉及到軟體和硬體的系統工程。不能我畫個設計圖，看起來是土豪金，做出來就是一坨屎。而普通顯示器就沒這麼麻煩，能看見是個人樣差不多就得了。

說了這麼多，你要記住的有兩點：

一般計算機系統能表現的色彩只有256種紅色，256種綠色，256種藍色。通過混合它們來顯示不同的顏色。
一般的圖形格式，記錄的是圖像需要表現的色彩信息。

接下來說RAW。

作為彩色圖像，說起來會比較麻煩。我們先說黑白圖像怎麼做。這裡用醫學影像舉例，它比較符合RAW的意義。

黑白圖只有黑白灰，就是有不同的灰。灰色其實是一種「中性色」，這種顏色里紅綠藍三種成分一樣多。比如（100,100,100）就要比（200,200,200）更黑一點，但他們都是灰色。
這兩種看起來就是這樣的：

這些亂七八糟的灰色表示起來也用不著三個數了，實際上它就只有256種。

醫學影像用的DICOM格式，裡面記錄的實際上是機器生成的數據。當然用CT就是CT機，用核磁就是核磁共振。這種機器生成的數據範圍都很大。比如CT的數據可以換算成HU值，它代表不同組織對放射線的吸收程度。範圍大概有幾千。因此它保存數據用的一般是16bit。

注意這種格式保存的是放射數據，和顏色沒有半點關係。

當然我們要把這些圖像顯示出來才有意義。顯示使用的是一種叫做「調窗」的演算法。就是從這一大批數據裡面畫個「窗口」，把窗口內的數據顯示出來。在普通的顯示系統中，顯示灰度只有8bit。那麼我們就從幾千的範圍內，揪出一部分來映射到這256種顏色里。相當於從這些數據里，選了某個值當黑色，選了某個當白色，中間的按比例分配一下：

剩下比黑更黑的都當成黑色，比白更白的都當成白色。

剩下比黑更黑的都當成黑色，比白更白的都當成白色。
一張CT圖看起來就成這樣了：

移動一下那個「窗口」同樣的圖像就變成這樣了：

數據沒有改變，只是「顯示參數」變了。看起來就完全不同了。這是因為「如何顯示」或者說「看起來是什麼樣的」是作為一組參數記錄的，他只用來描述如何顯示數據。而數據本身的範圍非常大，超過了顯示極限，所以每次只能顯示一部分。

當然你也可以把上面那個窗口拉得很大，大到覆蓋整個數據的範圍。相當於把這個範圍內的數據壓縮成256個級別，但那將導致相差幾十幾百的數據最後變成了同樣的顏色，沒法區分出來。

接著回來說RAW和白平衡。

RAW作為一種格式，它記錄著感測器的原始數據。一般這些數據的範圍都要比256大。

「白平衡」實際上你可以當做一種白色校正。人眼可以在不同的光源下區分出「白色」。而一張白紙在不同的光源下看起來顏色是不一樣的，可能偏黃也可能偏藍，這取決於光源是什麼樣的，但你的眼睛和大腦通過參考周邊環境，腦補校正了光源帶來的色彩偏差，所以你總能知道它是白的。除非你感受不到光源是什麼樣子的，比如看照片的時候，那隻能白色是白色，黃色是黃色。

感測器沒那麼智能，它看出來是什麼就記錄什麼顏色。你指給它一組數據，告訴它這就是白的，其他的你就按照比例調整一下。這就是手動調整白平衡了。你拿個白卡舉前面拍一張乾的就是這活。這實際上和前面說的「調窗」過程本質上沒什麼區別。

普通的圖像格式，本身的數據就是顯示用的彩色數據，範圍和那顯示窗口是一樣大的，只要你一調整白平衡，一移動窗口，就會有一塊數據被丟掉。所以一般圖像調整白平衡都很小心，只能一點點調，不然丟大了就沒法看。然而RAW範圍很大，隨便你調就是了。反正改的就是組參數，數據還是沒變。當然步子大了還是會調出去的，這樣效果就不好了。

未經本人授權請勿轉載。

本人是外行, 不是專業搞這個的, 但是專業人士大都不會花功夫回答如此低級的問題

俺作為外行來回答, 答題的思路方向不會有大問題,細節一定有錯誤不準的, 若您是專業人士路過有時間,歡迎指正.

1. 首先說RAW的獲取顏色手段

這裡不討論適馬X3那種特殊的東西,事實上新版的X3也是向MSK進行了修改.

如果將我們的照片直接轉換不進行插值色彩定義這些運算得到的圖片是下面這樣子帶點點的

為什麼帶點點呢?

為了獲取自然界的顏色重新表現給人眼,讓人眼看照片和自然接近,就需要用RGB三種紅綠藍鏡片進行濾色,讓RAW感知這些顏色.

濾色不是絕對的,例如綠色鏡片也會透過藍光和紅光,各家廠家的設計都有不同,也是如此從根本上決定了不同家的CMOS成像風格有所不同,並不是簡單後期就能把不同機身做到一樣色彩的.

2.再說RAW的處理流程

不同廠家的軟體處理流程不同, 大體上都有如下的步驟

a.曝光校正,處理線性數據得到gamma校正後的照片

b.進行白平衡定義,賦予RGB值的,也可能在d.之後進行

c.進行去馬賽克運算,這個操作至關重要,不過用戶無需操心,軟體都是在內部做好的,不同軟體演算法不同,例如Capture One就對他們的獨特演算法很自信.

d.色彩和描述空間定義亮度反差調整,這一部定義了色彩的表現,也會一定程度影響白平衡等結果,是最終定義色彩結果的步驟,並且俺懷疑白平衡定義可以在這之後.

e.壓縮成合適格式輸出.這個就不多說了.

3.RAW是如何定義白平衡的,不同軟體有不同的做法,道理相通.

對於RAW的色彩濾鏡來說存在 R G1 B G2 的點,理論上就需要4個數值來進行定義.

但如果簡單考慮讓G1G2的係數一樣, 並且規定G的係數為1,那麼就可以僅僅改變R和B的值來計算了,兩個變數,考慮三個值就夠了.

這裡舉例在6500K日光下如果您拿著這種東西—白平衡卡(不是灰卡,是白平衡卡,這玩意一點也不便宜,題主就買了一個T==T)

在軟體裡面我們就說為了讓白色物體能正確在日光下產生白色結果,就需要給RGB值定義參數.啦啦啦

結果如下以佳能350D結果

R乘以2.395443
G乘以1.000000 B乘以1.253807 的疊加結果就是灰色了.

這時比6500K色溫高的更藍,色溫低的更黃.

如果這裡涉及到一些機身色彩變換如adobe的DCP文件,C1的ICC文件等等色彩定義.可能要在白平衡之前應用.

簡而言之就是RAW的RGB數值經過簡單處理後被賦予不同的參數係數,讓RGB組合在沒顏色的地方表現為灰色就對了.

4.但為什麼RAW可以無損調節呢??

RAW的一個特點就是記錄的是線性信息,這個非常重要! 正因為數碼相機是以線性記錄,他的寬容度很好,欠曝和適當的過曝都能重新處理得到顏色正常的照片,而如果您有膠片拍攝經驗就不難發現,膠片過曝欠曝的結果色彩完全不一樣,曝光失誤就很難得到正常的顏色了.

例如一張充分曝光的照片RAW的數據分布是這樣的

太暗了,這個沒法看啊, 不用著急.

由於人類看東西的視覺聽覺都是對數函數性質,圖中的1~12這些數字就是曝光的EV級別,可以看到曝光多的影調可以用更多的數據進行描述,層次和信噪比更好,這也是向右曝光的原因.

線性分布的數據需要進行gmma校正得到我們適合觀看的文件數據如下

接下來這個文件還要精力顏色定義,影調曲線等操作,其中白平衡和對比度這些都包含在裡面.

色彩調整針對的是最初沒有被破壞掉的數據操作,是符合道理的.

經過這些處理的數據和最初RAW中擁有的線性數據有了很大不同.

面對JPEG或者TIFF調整色彩平衡是對整體顏色的偏移,已經不是在定義色彩階段進行的了. 再想定義白平衡可以把」某種顏色」定義為白色,但是其他顏色還符不符合道理就不好說了.

這就好比一鍋已經做熟的菜發現味道不好,要回鍋,可以增加味道掩蓋,但是已經入味的東西很難再從頭再來.

可以參考的文檔/網址

https://users.soe.ucsc.edu/~rcsumner/rawguide/RAWguide.pdf

GUILLERMO LUIJK &>&> TUTORIALS &>&> DCRAW TUTORIAL

尼康的14bit RAW色溫方面可以調整5000k左右，曝光可以調整5EV左右，後期非常靈活，可以給你很多補救錯誤的機會。

多加的6個bit的精度存儲的是超過255範圍的亮度，遠遠超過你的想像。如果能理解視頻幀率的話我可以給你打個比方，假如jpeg相當於120fps的視頻，放慢5倍你仍然能得到5倍的慢動作，但是多了6個bit的數據，你可以擁有2的6次方倍數據，也就是7680fps的視頻，你可以放慢320倍，也許可以讓你看到子彈飛過，差距是巨大的。

樓主，首先你要銘記一個概念，你用ACR,LR，等等軟體調節RAW的時，都是在模擬調節而不是真正的去修改RAW本身的數值（.xmp , 或者嵌入在 RAW的本身）。所以你再怎麼調節都不會去真正的改變RAW.因為這時候的RAW並沒有色彩.

你可能會問，我用單反拍攝RAW的時候液晶屏直接會顯示圖片了，這是因為RAW文件包含一張JPG提供機身液晶屏幕調用的圖片。這張圖片的顏色和RAW不同。
附：RawExtractor這款軟體可以提取RAW裡面嵌入的JPG圖片。

就如同RAW是記錄了感測器的電子信號，RAW沒有所謂的標準，Canon，Nikon的標準都不經相同，Adobe想推出一統天下的標準，但是接受度仍然很低。
RAW也不是全面的打敗JPEG，RAW最大的問題是如何轉換成用戶感受的顏色，比方說，Canon和Nikon都有對於完美膚色的理解，而實際看到的顏色其實是不一樣的。所以RAW轉換軟體就非常的重要。

jpeg儲存的是每個像素的色彩亮度等信息。而raw記錄的是單個像素單位的電信號。解碼方式不同當然有不同的效果。白平衡也是一種解碼的區別

raw
[r??]
未加工的;
生
把這個單詞大聲讀3遍，你就懂了。

我覺得儘管樓上的答案都正確，但是都不夠好。我來給個夠好的答案：

是。

希望題主說明什麼叫「無限制調整」，什麼情況下會「根本沒有辦法，除非手工上色」？
一點淺見：
如果你的編輯軟體不直接保存替換原JPEG文件，而且記錄每一步編輯步驟的話，JPEG也可以無限撤銷調整步驟回到原點，這跟RAW編輯沒什麼區別。
對於校正白平衡來說，RAW從sensor直接出來沒有經過任何預設的處理，如果有色偏就是環境光或者sensor特性的影響，只要選中中性灰區域計算偏差，全局反向修正即可。JPEG的問題在於從RAW到JPEG要經過層層轉換，色彩空間轉換，降採樣，DCT，量化等過程都會丟顏色信息，而且JPEG源文件也可能不是相機直出而是修過的，你根本不知道色偏是從哪裡引入的，是全局還是局部的。