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앞선사용자 极客 Geek

Sony RAW 14bit ARW와 JPG를 대체하는 10bit HEIF

by 여우ㅤㅤ 2024. 8. 3.

RAW는 말그대로 날것이라는 뜻을 가지고 있습니다. RAW 파일은 센서에서 캡처한 모든 정보를 그대로 저장하여, 최대한의 화질을 제공합니다. 이는 JPEG 등의 압축 포맷에서 손실되는 세부 정보와 색상 정확성을 보존합니다. 따라서 RAW 파일은 노출, 화이트 밸런스, 콘트라스트 등 여러 촬영 설정을 후처리에서 자유롭게 조정할 수 있도록 해줍니다. 이는 사진가에게 창의적인 편집 가능성을 부여합니다. 편집은 비파괴적입니다. RAW 파일은 원본 데이터를 변경하지 않으며, 모든 편집 기록을 메타데이터로 저장하여 언제든지 원본 상태로 복구할 수 있습니다.

최근의 RAW 포맷은 사진가에게 최대한의 품질과 창의적 편집의 자유를 제공하며, 디지털 사진의 핵심 요소로 자리잡고 있습니다. 전문가와 사진 애호가들은 고품질의 결과물을 얻기 위해 RAW 포맷을 선호하게 되었습니다. 이는 상업 촬영, 풍경 사진, 예술 사진 등에서 특히 중요한 역할을 합니다. 현재 작업하고 있는 필드에서 최적의 이미징 솔루션을 활용하기 위해 제조사의 RAW 포맷을 이해해 기술적 강점과 전략을 극대화할 필요가 있습니다.

RAW 포맷은 회사별로 다릅니다. 각 카메라 제조사는 고유한 이미지 센서와 처리 엔진을 사용합니다. 이러한 하드웨어 특성을 최적으로 활용하기 위해 회사마다 자체적인 RAW 포맷을 개발합니다. 필름 시뮬레이션, 노이즈 감소 등 제조사별로 제공하는 고유의 촬영 기능을 반영하기 위해 별도의 포맷을 사용합니다. 궁극적으로 회사는 자사 카메라와 소프트웨어 생태계에 최적화된 포맷을 통해 타사 제품과 차별화를 꾀합니다.

이런 이유로 소니는 ARW (Alpha RaW의 약자), 니콘은 NEF (Nikon Electronic Format)라는 확장자를 가지고 있고. 캐논은 CRW, CR2 CR3 (Canon RaW, version 2, 3)이라는 몇가지 확장자를 갖고 있습니다. 후지는 RAF, 라이카는 RWL, 어도비는 DNG(Digital NeGative), 핫셀은 3FR, 페이즈원은 IIQ 입니다. 각각의 특징을 살펴본다면,

Sony - ARW

  • 설명: ARW는 Sony의 디지털 카메라에서 사용하는 RAW 포맷입니다. 이는 센서에서 직접 캡처된 이미지 데이터를 거의 가공하지 않고 저장합니다.
  • 특징: ARW 파일은 Sony의 이미지 처리 기술을 최대한 활용하며, 고품질의 색 재현과 디테일 보존이 가능합니다. 최신 모델에서는 14비트 깊이의 컬러 정보를 제공합니다.

Nikon - NEF

  • 설명: NEF(Nikon Electronic Format)는 니콘의 DSLR과 미러리스 카메라에서 사용되는 RAW 포맷입니다.
  • 특징: NEF 파일은 카메라 설정(화이트 밸런스, 노출 등)을 포함한 메타데이터를 저장하며, 비손실 압축 옵션을 제공하여 파일 크기를 줄일 수 있습니다. 최대 14비트 컬러 정보를 저장합니다.

Canon - CRW, CR2, CR3

  • 설명: CRW는 구형 Canon 카메라에서 사용되던 포맷이며, CR2와 CR3는 최신 기종에서 사용됩니다.
  • 특징: CR2는 TIFF 기반 포맷으로 14비트 컬러 정보를 저장하고, CR3는 효율성을 높이기 위해 C-RAW라는 새로운 압축 방식을 지원하여 파일 크기를 줄입니다.

Fujifilm - RAF

  • 설명: RAF는 후지필름의 디지털 카메라에서 사용하는 RAW 포맷입니다.
  • 특징: X-Trans 센서의 독특한 컬러 필터 배열을 지원하여 색상 정확도가 높습니다. 필름 시뮬레이션 데이터와 같은 후지필름의 독특한 기능을 저장할 수 있습니다.

Leica - RWL

  • 설명: RWL은 Leica 카메라의 RAW 포맷입니다.
  • 특징: 라이카의 뛰어난 광학 기술을 기반으로 고품질의 이미지 데이터를 저장하며, 다양한 메타데이터와 카메라 설정을 포함합니다.

Adobe - Digital Negative (DNG)

  • 설명: DNG는 Adobe가 제안한 표준화된 RAW 포맷으로, 호환성을 높이기 위해 설계되었습니다.
  • 특징: DNG는 호환성이 뛰어나 다양한 소프트웨어에서 지원되며, 비손실 압축을 지원하여 파일 크기를 줄일 수 있습니다. 메타데이터 편집과 색상 프로파일을 포함할 수 있습니다.

Hasselblad - 3FR

  • 설명: 3FR은 Hasselblad의 중형 카메라에서 사용하는 RAW 포맷입니다.
  • 특징: 매우 높은 해상도와 색상 정확성을 제공하며, 16비트 컬러 데이터를 저장합니다. 사진 스튜디오와 같은 전문적인 환경에서 주로 사용됩니다.

Phase One - IIQ

  • 설명: IIQ는 Phase One의 중형 포맷 카메라에서 사용하는 RAW 포맷입니다.
  • 특징: 최대 16비트의 컬러 정보를 저장하여 매우 높은 색 재현성을 제공합니다. 카메라 설정을 포함한 메타데이터를 저장하여 후처리를 용이하게 합니다.

RAW는 사진의 원판으로 이는 카메라의 프로세스 또는 후보정 프로그램을 통해 처리되어 기록됩니다. 과거 필름을 암실에서 현상하던 과정은 이제 카메라의 성능 안에서 이루어지는데 멈추지 않고, 컴퓨팅 디바이스의 소프트웨어에서 모자란 것을 보태고 바로잡는 과정으로 발전하였습니다. 이제 디지털 사진의 후처리 과정은 이제 디지털 현상(Digital Development)이라 말합니다. 사진학에서는 디지털 현상을 포스트 프로세싱(Post-Processing) 또는 디지털 다크룸(Digital Darkroom)으로 부르기도 합니다. 이는 전통적인 암실 작업의 디지털 버전을 의미합니다. 이러한 과정은 필름의 물리적 특성과 화학 반응을 조절하던 전통적 현상 과정과 같은 위치를 차지하며, 디지털 이미지의 품질과 표현력을 극대화하는 중요한 단계로 인식됩니다.

디지털 현상은 RAW 이미지 파일을 컴퓨터 소프트웨어를 통해 편집하고 최종 이미지로 출력하는 과정으로 정의합니다. 이 과정은 필름 사진의 화학적 현상 처리와 유사하게 원본 이미지 데이터를 조정하여 원하는 결과를 얻는 작업을 포함합니다. 주요 단계는 디지털 카메라에서 촬영한 RAW 파일을 편집 소프트웨어로 불러옵니다. 대표적인 프로그램으로는 Adobe Lightroom, Capture One, DxO PhotoLab 등이 있습니다. 사진의 밝기와 대비를 조정하여 최적의 노출을 찾습니다. 이는 필름 현상에서 조정 가능한 노출 시간과 유사합니다. 사진의 색온도를 조정하여 색상 표현을 개선합니다. 사진의 색조, 채도, 밝기를 조정하여 원하는 색감과 분위기를 만듭니다. 노이즈 감소, 선명도 증가 등을 통해 이미지의 디테일을 개선합니다. 필요에 따라 이미지를 자르거나 불필요한 요소를 제거하여 최종 결과물을 만듭니다.

이렇게 편집된 결과는 최종 출력 및 저장을 위해 JPG 또는 HEIF 확장자가 선택됩니다. 

JPG (JPEG, Joint Photographic Experts Group)는 1992년에 개발되어 매우 오래 자리잡았기 때문에 호환성이 최대 장점으로 거의 모든 기기와 소프트웨어에서 지원되며, 인터넷에 이미지를 업로드하거나 다양한 플랫폼에서 사용하기에 적합합니다. 손실 압축이라는 양날의 검으로 파일 크기를 효과적으로 줄일 수 있어 저장 공간 절약된다는 장점이 있지만 역시 손실 압축을 사용하므로 편집을 반복할수록 이미지 품질이 저하될 수 있다는 단점이 있습니다. 결정적으로, 8비트 컬러를 지원하여 최대 1,670만 가지 색상을 표현하는 요즘과 맞지 않는 제한이 있습니다. 8비트는 계조가 필요로하는 영역에서 계단현상(컬러 벤딩 현상)이 쉽게 일어납니다.

소니의 A9M3가 제공하는 14비트 컬러의 후처리 파일을 8비트 컬러의 JPG로 할경우 색상 그라데이션에서 계단이 생기게 됩니다. 

*출처 :  https://m.media-amazon.com/images/S/aplus-media/vc/3f3848f4-dab3-4702-bea0-6fe6559306bc.png

 

위의 한계를 넘는 고효율 저장과 높은 품질의 시대가 왔기에 HEIF가 세대 교체를 준비하고 있습니다. 

 

HEIF (High Efficiency Image Format)

HEIF는 JPG의 한계점 때문에 나온 포맷입니다. HEIF는 10비트 컬러, 무압축지원, 컬러매니지먼트, HDR 등 아래와 같은 차이점이 있습니다. 

전통적인 JPG 포맷은 8비트 컬러 깊이를 지원합니다. 이는 최대 1,670만 가지 색상을 표현할 수 있지만, 더 높은 색상 정확도가 필요한 현대 디스플레이 기술에는 한계가 있습니다. HEIF는 10비트 컬러 깊이를 지원하여 최대 10억 가지 색상을 표현할 수 있습니다. 이로 인해 색상 전환이 더 부드러워지고, 특히 그라데이션과 같은 이미지에서 밴딩 현상이 줄어듭니다.

JPG는 손실 압축을 사용하여 파일 크기를 줄입니다. 이로 인해 압축 과정에서 원본 이미지의 일부 정보가 손실됩니다. HEIF는 고효율 비디오 코딩(HEVC, H.265) 기술을 기반으로 하며, 동일한 이미지 품질에서 더 작은 파일 크기를 제공하거나, 더 높은 품질의 이미지를 유지할 수 있습니다. HEIF는 기본적으로 손실 압축을 사용하지만, 무손실 압축도 지원하여 원본 이미지의 품질을 유지할 수 있습니다.

JPG는 기본적인 색상 프로파일을 지원하지만, 고급 컬러 매니지먼트 기능은 제한적입니다. HEIF는 보다 정교한 컬러 매니지먼트를 지원하여, 다양한 디바이스에서 일관된 색상 표현을 가능하게 합니다. 이는 특히 전문가가 사용하는 고급 디스플레이와 인쇄 장비에서 유용합니다.

JPG는 HDR(High Dynamic Range) 콘텐츠를 표현하는 데 한계가 있으며, 밝은 부분과 어두운 부분을 동시에 상세하게 표현하기 어렵습니다. HEIF는 HDR 이미지를 지원하여, 밝은 부분과 어두운 부분 모두에서 풍부한 디테일을 유지할 수 있습니다. 이는 사진과 비디오 콘텐츠의 전체적인 품질을 크게 향상시킵니다.

기타 개선으로 HEIF는 정지 이미지뿐만 아니라 애니메이션 시퀀스를 지원하여, GIF 포맷을 대체할 수 있는 기능을 제공합니다. 더 많은 유형의 메타데이터를 저장할 수 있어, 이미지의 원본 정보, 촬영 설정, 위치 정보 등을 더 자세히 기록할 수 있습니다. HEIF는 동일한 해상도와 품질 수준에서 JPG보다 50% 정도 더 작은 파일 크기를 제공합니다. 이는 저장 공간 절약과 네트워크 전송 효율성 향상에 기여합니다.

 

마무리하며,

디지털 사진 기술의 발전과 함께 사진 파일 포맷에서도 혁신적인 변화가 일어나고 있습니다. 오랫동안 표준으로 자리 잡았던 JPG 포맷은 점차 그 입지를 잃어가고, HEIF라는 새로운 포맷이 주목받고 있습니다. HEIF는 보통 '히프' 또는 '헤익'이라 불리며 애플의 iOS 기기에서 기본 포맷으로 채택되었고, 애플 사용자 뿐만 아니라 점점 더 많은 사용자들에게 인기를 끌고 있습니다. 이러한 변화는 단순한 기술적 진보를 넘어, 디지털 사진이 어떻게 소비되고 저장되는지를 근본이 변화함을 의미합니다. 과거의 제약에서 벗어나 새로운 세대로 나아가는 디지털 사진 환경에서, HEIF는 그 중심에서 사용자들에게 보다 풍부하고 창의적인 가능성을 제시하고 있습니다. 디지털 사진 파일의 세대교체는 단지 파일 포맷의 변화에 그치지 않고, 사진가와 사용자들에게 더 나은 경험과 고품질 이미지를 제공하는 새로운 시대를 열고 있습니다. 이는 디지털 사진의 미래를 밝히며, 더 많은 가능성과 기회를 안겨주는 중요한 이정표가 될 것입니다.

 

참고.

  1. Coleman, D. Which Image File Formats Are Best for What? Photography Edition. Darkroom Photos https://darkroomphotos.com/image-file-formats-explained/ (2021).
  2. MartianCraft, L. Introduction to HEIF Image File Format. Martiancraft.com https://martiancraft.com/blog/2017/10/HEIF-image-file-format/ (2017).

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