DNG ist (auch) ein RAW-Format

Mit der Ankündigung von Adobe die Fuji X-T3 mit dem DNG-Konverter zu unterstützen, wurde ich in eine Diskussion verwickelt ob den DNG ein RAW-Format ist und ob man das verwenden sollte. Um einen Teil der Antwort vorne weg zu nehmen, DNG ist auch ein RAW-Format.

_DSF0050_ON1_Cloud

(FUJIFILM, X-T3 mit FUJIFILM XF80mmF2.8 R LM OIS WR Macro @80.0mm, 1/320s, f/16.0 und ISO3200)

DNG (Digital Negative) wurde von Adobe spezifiziert und sollte als Standard zum Austausch binärer Bilddaten dienen. Das war noch im Jahr 2004 und kurz darauf wurde mit OpenRaw ein weiterer Versuch zur Etablierung gestartet. Letztendlich wurde mit beiden Ansätzen das eigentliche Ziel nicht erreicht, fast alle Hersteller schreiben ihre Rohdaten in einem proprietären Format auf die Speicherkarten. Die Interpretation und damit das Demosaicing erfolgt in einem RAW-Konverter freier Wahl.

Trotzdem hat DNG Verbreitung gefunden, neben einigen Kamera-Herstellern wie Pentax und Leica welche DNG als ihr RAW-Format verwenden, finden sich viele Smartphones die optional RAW und damit DNG ermöglichen. Erlaubt doch DNG mit der Version 1.4, dass Einbetten mehrerer RAW-Dateien um HDR-Effekte zu erzeugen und in einer Datei zu speichern.

DNG ist ein Container

In diesen Container hat Adobe eine Erweiterung des TIFF-Formats und die Möglichkeit der Speicherung beliebiger Metadaten gepackt. Was also im Container und damit im DNG landet hängt vom Hersteller ab, der das DNG schreibt oder konvertiert. Was wiederum aus dem DNG gelesen wird, hängt auch vom jeweiligen Hersteller der Software ab, die zur Verarbeitung verwendet wird. Im DNG erfolgt nämlich keine Normierung, welche zur Annahme verleiten könnte, dass DNG gleich DNG ist. Es gibt eine Reihe von RAW-Konvertern die, obwohl DNG-Support proklamiert wird, genau prüfen von welcher Kamera die ursprünglichen RAW-Daten stammen und die Unterstützung entsprechend anpassen oder auch gänzlich verweigern. Prominentes Beispiel ist DxO, dass nur DNG-Dateien unterstützt, die aus Kameras kommen deren RAW-Format ebenfalls supported wird. Andere Programme sind hier weniger wählerisch, ich kann zum Beispiel ein DNG von meinem Smartphone in ON1 PhotoRaw oder Affinity Photo öffnen, gebe mich aber nicht der Illusion hin das alle Informationen zu 100% interpretiert werden. Die Hoffnung über DNG, den gewünschten Support für X-Trans-Sensoren in DxO zu erreichen, kann damit begraben werden. Als universeller Standard taugt DNG also nicht.

Dennoch oder trotzdem kann die Verwendung von DNG sinnvoll sein immer dann, wenn im Rahmen der Konvertierung gewollte Veränderungen vorgenommen werden, die über den RAW-Konverter so nicht möglich sind.

Lineares DNG oder was?

„DNG ist keine Krücke, sondern eine Brücke, auf der es wichtig ist, die Seite zu kennen auf der man sich bewegt.“

Die Verwendung von DNG wird für mich immer dann interessant, wenn zum einen mein RAW-Konverter eine Kamera gar nicht oder suboptimal unterstützt. Kein Support für ein Kamera-Modell bedeutet, dass die RAWs nicht geöffnet werden können. Eine suboptimale Unterstützung zeigt sich darin, dass etwas mit dem Demosaicing nicht passt (einfach mal nach Lightroom, X-Trans und Würmer suchen). Genau in diesen Fällen kann mit DNG die Brücke geschlagen werden, indem ich bewusst das Demosaicing auslagere. Es wird damit ein Linares DNG erzeugt, welches kein erneutes Demosaicing ermöglicht. Das nun im DNG enthaltene Ergebnis basiert also auf dem zum Zeitpunkt der Konvertierung verwendetem Algorithmus. Algorithmen können sich aber ändern, sinnvoller Weise verbessern und zu einem späteren Zeitpunkt, bei gleichem RAW, zu anderen Ergebnissen führen. Daher ist es nicht sinnvoll die RAW Datei nach der Konvertierung zu löschen, auch wenn man vielleicht glaubt es nie mehr zu brauchen. Es stellt sich nun die Frage, wie bekommen wir den ein Lineares DNG? Ich formuliere es mal so, ein lineares DNG wird bewusst erzeugt, wenn ich zum Beispiel den Transformer von Irident verwende.

Den Transformer gab es ursprünglich nur für Fuji X-Trans-Sensoren und damit heißt das gute Stück X-Transformer, seit Juni 2018 gibt es das Tool nun auch für Canon, Nikon, Sony und Olympus und analog dazu mit der Benennung C-Transformer, N-Transformer und so weiter.

Der X-Transformer liefert eine Reihe von Optionen im Rahmen der Konvertierung von RAW nach DNG, die sonst im eigentlichen RAW-Konverter verändert werden.

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Nur am Rande möchte ich den Punkt Lens Correction erwähnen, damit ist es sogar möglich nicht vom RAW-Konverter unterstützte Objektive zu berücksichtigen obwohl die Kamera selbst unterstützt wäre.

Wen es interessiert, der kann mit dem EXIF-Tool über den Wert Photometric Interpretation prüfen was für ein DNG erstellt wurde. In diesem Fall (es handelt sich um das Bild oben) haben wir ein Lineares DNG mit 14Bit.

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Kommen wir nun zur falschen Seite der Brücke. Adobe stellt ebenfalls einen Konverter bereit, der dazu dient, RAW-Dateien in Adobe DNG zu wandeln.

Auch hier existiert inzwischen der Support für die Fuji X-T3 und verwendet man den Adobe DNG-Konverter mit seinen Standard-Einstellungen, dann wird daraus ein normales RAW/DNG erzeugt (also nicht linear), dass nach wie vor die Möglichkeit eines anschließenden Demosaicing im RAW-Konverter ermöglicht.

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Obwohl der Adobe Konverter und der Irident X-Transformer DNG erzeugen, sollte man sie nicht direkt vergleichen.

Lassen wir das Bild durch den Adobe DNG-Konverter gehen, dann erhalten wir eine echte RAW Datei. Das EXIF-Tool liest den Wert Photometric Interpretation mit Color Filter Array und nicht als Linear RAW, wie oben.

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Der Adobe DNG-Konverter erstellt generell 16Bit Dateien, auch wenn die Quelldatei nur 14Bit aufweist. Doch in den Preferences des DNG-Konverters steckt eine Option, die es in sich hat. Es besteht die Möglichkeit ein RAW mit lossy Compression also verlustbehafteter Kompression, dramatisch (auf unter JPEG Größe) zu verkleinern. Im Gegensatz zu einer normalen Kompression welche redundanten Informationen entfernt, werden bei einer verlustbehafteten Kompression irrelevante Informationen gelöscht. Was genau irrelevant ist, bestimmt Adobe. Bei dem oben dargestellten Bild handelt es sich in der RAW Datei nämlich um ein komprimiertes, verlustloses Fuji-RAW, dort sind schon Informationen welche redundant sind entfernt also komprimiert worden. Da ich keine Kontrolle darüber habe, was Adobe genau unter irrelevanten Informationen versteht, nehme ich von der lossy Compression Abstand. Wenn DNG, dann über ein Lineares DNG des Irident Transformer. Ich hoffe damit ist klar geworden, wann und wieso ich den Weg über welches DNG gehe.

DNG zum Austausch oder zur Archivierung?

Jetzt sollten wir die Frage mit der richtigen Seite der Brücke nochmals aufgreifen. Wie sieht das denn mit der Komprimierung aus die von Adobe als lossy/verlustbehaftet bezeichnet wird. Verschwiegen wird hier von Adobe nichts, die Konsequenz muss aber klar sein. Da kommt ein wenig der Faust von Goethe durch … wie hältst Du es mit der lossy Compression Adobe?

Ich treffe hier die Annahme, dass Ingenieure welche Kameras bei Fujifilm, Nikon usw. bauen, wissen was sie tun (es sind ja Ingenieure). In einem komprimiertem RAW sind daher keine unnötigen Informationen mehr enthalten. Um das zu beweisen, habe ich das RAW mit ZIP und 7ZIP, immer mit der maximalen Komprimierung, versucht zu verkleinern und dabei nur marginale Einsparungen erzielt.

  • 32.710.000 _DSF0050.RAF
  • 32.286.823 _DSF0050-7zip.7z
  • 32.292.790 _DSF0050-Zip.zip

Die geringe Differenz von 420KB kann mehrere Ursachen haben. Möglicherweise sind kleinere Teile des RAWs nicht komprimiert oder es wurde ein anderer Algorithmus zum komprimieren verwendet. Das ist aber wurscht, 420KB gegenüber 32MB können vernachlässigt werden.

Nun kommt Adobe und zeigt das man von den 32MB locker mal 20MB sparen kann, also mehr als die Hälfte. Da frage ich mich, was kann Adobe was alle anderen nicht können?

  • 12.055.142 _DSF00504-compressed.dng

Die Einsparungen werden damit erreicht, dass Adobe versucht Bereiche zu reduzieren welche der Mensch ohnehin nicht wahrnehmen würde. Die 16, oder auch 14Bit-Kanäle der RAW Datei werden in 8Bit-Kanäle im DNG gewandelt. Die Daten werden im Rahmen der Quantifizierung reduziert und wir haben als Ergebnis ein deutlich kleineres 8Bit-DNG, das auch noch linear ist, ups.

image

Wer also auf die Idee kommt, fürs Archiv Platz mit lossy compressed DNGs zu sparen bezahlt das auf die eine oder andere Weise.

image

Ein späteres Demosaicing mit einem besseren Algorithmus ist damit nicht mehr möglich, was der Preis des Faustschen-Handels ist. Gründe einen Algorithmus zu verbessern gibt es aber immer. Konkret, wenn Adobe eine bessere Lösung zum Umgang mit dem Wurm-Effekt in Fuji RAWs findet oder einfach, wenn bessere und schnellere CPUs zur Verfügung stehen. Das Bild in diesem Beitrag konnte nach seiner Entstehung nicht so gut entwickelt werden, wie das 10 Jahre danach der Fall war.

Markus Wäger beschriebt zwar die Hoffnung das Lineare RAWs bei Adobe inzwischen der Vergangenheit angehören, sind aber über die lossy Compression nach wie vor vorhanden.

Ein normales DNG (also ohne lossy Compression und nicht-linear) besitzt annähernd die gleiche Größe wie ein komprimiertes RAW, daher bietet es für den Austausch und für die Archivierung keinen Vorteil. Im Gegensatz zu Stephan Wiesner würde ich DNG also auch nicht zum Austausch verwenden, wenn ich das RAW herausgeben muss (manche Aufträge sehen das nun einmal vor). Das komprimierte DNG dagegen besitzt nicht mehr alle Informationen, welche zwar laut Adobe nicht notwendig sind aber bei einer Vielzahl von Fotografen, gebraucht und verwendet werden.

Daher ist DNG auch zum Austausch ungeeignet, es sei denn es könnte ein Lineares DNG erstellt werden das final alle Einstellungen der Bearbeitung beinhaltet. Eine solche Datei muss aber auch wieder vollständig zu lesen sein und korrekt interpretiert werden.

Size matters

Zum Ende zeige ich Euch die Dateigrößen und damit kann sich jeder selbst seine Gedanken über eine Konvertierung machen.

image

  • 32,286 MB _DSF0050-7zip.7z

    (mit 7Zip komprimiert und fast nichts gespart, Fuji komprimiert also sehr effektiv)

  • 32,292 MB _DSF0050-Zip.zip

    (mit ZIP komprimiert und fast nichts gespart)

  • 32,710 MB _DSF0050.RAF

    (Ausgangsdatei, Fujifilm komprimiertes RAW)

  • 33,728 MB _DSF00503-standard.dng

    (einen Tick größer als das ursprüngliche RAW, macht also keinen Sinn für das Archiv)

  • 12,055 MB _DSF00504-compressed.dng

    (hier fehlen Informationen, sonst bekommt man das nicht hin)

  • 44,366 MB _DSF00505-embedded-compressed.dng

    (das originale RAW habe ich hier eingebettet und zusätzlich komprimiert was zu einer 1/3 größeren Datei führt)

  • 66,040 MB _DSF00506-embedded.dng

    (hier die Summe aus 3 und 4) also für das Archiv nicht wirklich geeignet

Zum Schluss

Wird meine Kamera nicht unterstützt, ist das Demosaicing des RAW-Konverters nicht optimal oder (den Fall hatte ich bisher nicht) brauche ich eine Objektiv-Korrektur, dann greife ich zum Irident (X-Transformer) und verwende ein Lineares RAW. Das wars dann aber auch mit uns beiden, also dem DNG und mir. Mehr DNG möchte ich nicht verwenden, zumal eine Konvertierung immer einen weiteren Schritt bedeutet. Was ich bisher nicht testen konnte, wie sieht den ein DNG aus Lightroom aus, ist das am Ende auch linear? Vielleicht kann mir jemand eines zukommen lassen.

Vielen Dank fürs vorbeischauen und bis zum nächsten Mal, euer Albfotograf

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