Nếu là người chơi ảnh số thì chắc hẳn bạn đã quá quen thuộc với các định dạng ghi ảnh như JPG (khá thông dụng), TIFF... Những định dạng này sử dụng kỹ thuật "nén có mất dữ liệu" (lossy compression) nên một phần thông tin ảnh sẽ được lược bỏ để giảm dung lượng tập tin. Nhưng với định dạng RAW thì khác, chỉ có dân chuyên về ảnh số mới sử dụng định đạng này. 

Tên RAW không phải ghép từ các ký tự đầu, mà chính xác mang nghĩa còn thô, nguyên gốc (raw). RAW cũng là tên chung cho nhiều định dạng tập tin ảnh riêng của các nhà sản xuất như .CRW, .CR2 của Canon; .ORF của Olympus,; .MRW của Minolta hay .NEF của Nikon.

RAW là gì?
 
Có thể nói tập tin RAW chứa toàn bộ dữ liệu mà bộ cảm biến trong các máy ảnh số ghi được khi chụp. Mỗi hãng có một phương pháp mã hóa dữ liệu bộ cảm ứng thành tập tin ảnh "thô" khác nhau nhưng trong tất cả trường hợp, thông tin trong tập tin raw đều được giữ nguyên gốc.

Máy ảnh số sử dụng nhiều công nghệ khác nhau để xử lý, chuyển đổi thông tin nhưng hầu như mọi máy cho phép chụp RAW đều sử dụng bộ cảm biến dạng "tranh ghép" (mosaic sensor); còn gọi là cảm biến dạng mảng lọc màu (color filter array CFA) dạng 2 chiều. Trong đó, mỗi ô đơn vị biểu diễn một điểm ảnh (pixel) trên tấm ảnh.

Nhưng tế bào cảm quang chỉ có nhiệm vụ qui đổi lượng photon ánh sáng tiếp nhận được thành tín hiệu điện nên thông tin mà tập tin thô nhận được từ mảng lọc màu chỉ là dạng sắc độ xám (grayscale).

Làm thế nào máy ảnh chuyển thành ảnh màu RGB

Ngoại trừ một số máy ảnh thế hệ mới sử dụng bộ cảm biến Foveon ("Công nghệ Foveon X3 của Sigma" có khả năng ghi nhận độc lập ba màu RGB. Hầu hết cảm biến ảnh CCD và CMOS hiện này đều đặt trên mảng tế bào cảm ứng kính lọc màu đỏ, lục, lam và tạo ra hàng triệu tế bào màu nhỏ, xếp xen kẻ nhau theo một trật tự nhất định. Lượng màu lục luôn gấp đôi vì mắt người nhạy với màu lục hơn.

Không chỉ có dữ liệu ghi nhận thông tin điểm ảnh, tập tin RAW còn chứa dữ liệu dạng metadata của bức ảnh chụp. Metadata, về mặt ngữ nghĩa là "dữ liệu về dữ liệu" (siêu dữ liệu), được máy ảnh tạo ra mỗi khi chụp. Trong metadata, cả hai định dạng JPEG và RAW đều có phần EXIF (Exchangeable Image Format -định dạng ảnh có thể trao đổi) chứa những thông tin về thao tác chụp ảnh như kiểu máy ảnh, số sêri của máy, tốc độ, khẩu độ, tiêu cự, chế độ flash...

Ngoài mỗi giá trị trong thang xám của từng điểm ảnh, đa số định dạng RAW còn chứa một vòng giải mã (decoder ring) trong metadata để chuyển thông tin sắp xếp các bộ lọc màu trong cảm biến cho bộ chuyển đổi (RAW converter). Nhờ đó, bộ chuyển đổi raw có thể chuyển ảnh từ dạng ghi thô thang độ xám thành một ảnh màu bằng cách "điều chế" nội suy các màu bị thiếu từ các điểm ảnh lận cận với những thuật toán chuyển màu đặc trưng riêng của từng hãng máy ảnh. Tiến trình này được gọi là "rã ghép" (demosaicing), nhiệm vụ chủ chốt của bộ chuyển dạng, nhưng chưa phải là đã hoàn tất. Quá trình chuyển dạng RAW có thêm các bước sau:

- Cân bằng trắng (white balance) mà bạn xác lập trên máy ảnh số khi chụp không có bất kỳ tác động nào lên điểm ảnh khi chụp ở chế độ RAW; thông tin này chỉ được ghi vào nhận trong metadata. Nhiều bộ chuyển dùng thông tin này để gọi chế độ cân bằng trắng mặc định nhưng có một số tự phân tích lại ảnh để chọn cân bằng trắng tối ưu.
 
- Diễn giải thước đo màu (colorimetric interpretation). Mỗi điểm ảnh trong tập tin RAW lưu một bộ trị số biểu diễn độ no màu đỏ, lục, lam. Thế nhưng đỏ, lục, lam lại hết sức "mơ hồ"! Bởi hỏi 100 người thì nhận được đến 100 màu đỏ khác nhau. Có nhiều bộ lọc màu được sử dụng trên các máy ảnh nên bộ chuyển dạng RAW phải gán màu chính xác với thước màu qui ước; ví dụ, thước CIE YXZ được thiết lập theo khả năng cảm nhận màu của con người.

- Hiệu chỉnh gamma. Ảnh lưu theo dạng RAW có gamma tuyến tính (linear gamma) rất khác với sắc độ trên film nên bộ chuyển dạng RAW phải hiệu chỉnh gamma cho phù hợp với khả năng cảm nhận mắt người.
- Các bộ chuyển dạng RAW sử dụng nhiều giải thuật khác nhau để làm giảm hạt, chống răng cưa, bén chi tiết v.v..

JPEG khác RAW ra sao?

Khi bạn chụp ảnh với định dạng JPEG thì bộ chuyển dạng RAW trong máy ảnh số sẽ thực thi tất cả các bước trên để biến ảnh thô thành ảnh màu và nén lại theo chuẩn nén JPEG. Một số máy ảnh cho phép người dùng chọn thông số như thang độ màu (sRGB, Adobe RGB), độ bén, độ tương phản. Đây là công việc nhiêu khê nếu bạn cứ phải thay đổi thông số liên tục từ ảnh này sang ảnh khác nên rất nhiều bạn giao phó luôn cho máy ảnh. JPEG không dành nhiều khả năng chỉnh sửa và do nén thông tin nên khi chỉnh, bạn dễ làm sai lệch các yếu tố khác; trong đó có màu da.

Thế nhưng khi chụp với định dạng RAW bạn có được sự kiểm soát gần như toàn bộ khả năng diễn giải từ các thông tin ảnh. Khi chụp RAW, máy ảnh chỉ chi phối duy nhất đến ISO, tốc độ trập và khẩu độ. Mọi thứ còn lại đều nằm dưới sự kiểm soát của bạn. Ví dụ, bạn có thể cân chỉnh lại cân bằng trắng, độ phân bố màu, sắc độ, độ bén, mịn hạt của các chi tiết,... Thậm chí, bạn có thể cân chỉnh lại độ bù sáng. Hầu hết các máy ảnh chụp RAW đều ghi nhận được 12 bit màu (tương đương 4.096 sắc độ màu) cho mỗi điểm ảnh; trong khi, JPEG giới hạn 8 bit cho mỗi kênh. Vì thế khi chụp JPEG, bộ chuyển dạng của máy ảnh để loại bỏ khá nhiều thông tin có ích.

Tương quan giữa định dạng JPEG và RAW cũng tương tự film âm bản màu với phim slide. JPEG giống film slide vì ghi nhận chính xác ngay lúc chụp và hạn chế trong khả năng chỉnh sửa về sau. RAW thì giống film âm bản vì cho phép chỉnh sửa độ no màu, cân bằng màu... sau khi chụp. RAW còn ẩn tàng nhiều tiềm năng lớn căn cứ theo những cải tiến bộ chuyển dạng của các nhà sản xuất máy ảnh số.

Ảnh kỹ thuật số đã không còn trong thời kỳ non trẻ nữa, nhưng vẫn chưa đến tuổi trưởng thành. Định dạng JPEG hiện nay là khá phổ biến, tiện dụng, thế nhưng không gian sáng tạo trên JPEG rất khiêm tốn. Mười năm tới sẽ có những thay đổi hết sức quan trọng về bộ lọc màu và định dạng RAW sẽ cho bạn cho bạn khai thác triệt để mọi tiềm năng của ảnh dạng thô. Nhiều người đã gọi định dạng RAW là định dạng ảnh số của tương lai.