今年的蘋果開發(fā)者大會(huì)（WWDC 2016）上，蘋果向開發(fā)者和用戶介紹了新一代iOS系統(tǒng)的諸多新功能。在眾多改進(jìn)中有一個(gè)項(xiàng)目并未得到足夠重視：iOS 10首次開始支持系統(tǒng)級(jí)的RAW格式照片拍攝、圖像處理功能。幾天的WWDC日程中，蘋果安排了多場講座介紹與RAW相關(guān)的內(nèi)容，向開發(fā)者詳細(xì)講述了iOS 10實(shí)現(xiàn)RAW格式支持的具體方式，因此本文將重點(diǎn)關(guān)注這項(xiàng)更新。

什么是RAW？

在了解iOS 10對(duì)RAW格式支持的相關(guān)內(nèi)容前，我們自然要先來了解一下這種格式的來龍去脈。

我們知道，數(shù)字成像設(shè)備使用傳感器來拍攝圖像。光線通過鏡頭組件照射到傳感器上被轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，信號(hào)傳送到圖像處理芯片（ISP）中進(jìn)行必要的運(yùn)算，得到的數(shù)據(jù)則被存儲(chǔ)在設(shè)備的存儲(chǔ)器中。這就是各種拍照設(shè)備（手機(jī)、相機(jī)、攝影機(jī)等）拍攝圖像的典型處理流程。

在這一流程中，傳感器向ISP輸送的信號(hào)就是RAW數(shù)據(jù)，也就是"原始"數(shù)據(jù)。RAW數(shù)據(jù)是傳感器每個(gè)像素受到光照后的反饋信號(hào)集合，一般還包括拍攝者按下快門時(shí)設(shè)定的拍攝參數(shù)（如ISO、白平衡等）。由于傳感器的每個(gè)像素一般是單色的，所以RAW數(shù)據(jù)記錄下的也都是單色信息集合。

ISP接收到RAW數(shù)據(jù)后，經(jīng)過反拜耳運(yùn)算（將單色像素插值為彩色像素）、鏡頭參數(shù)糾偏、色彩空間應(yīng)用、曝光和色溫調(diào)整、對(duì)比度和色調(diào)調(diào)節(jié)、減噪等一系列操作后輸出常用的JPG、TIFF等圖像格式。簡單來說，ISP就是對(duì)傳感器的RAW格式數(shù)據(jù)進(jìn)行了一次圖像后期處理，而處理過的圖像是無法還原出原始的RAW數(shù)據(jù)的。

既然ISP的工作實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于我們常說的"PS"，一個(gè)顯而易見的事實(shí)就是并不是每一次的"PS"都會(huì)足夠完美。受限于算法、芯片性能、處理時(shí)間限制等約束，ISP的圖像處理結(jié)果經(jīng)常會(huì)有種種缺陷。此外，拍攝者也往往希望在拍攝后重新調(diào)整諸如白平衡、ISO等照片參數(shù)，同時(shí)不影響圖像的質(zhì)量。要解決這些問題，簡單的做法就是直接保存?zhèn)鞲衅鬏敵龅腞AW格式圖像，在后期使用圖像處理程序慢慢手工調(diào)整以實(shí)現(xiàn)最佳效果。因此，專業(yè)相機(jī)大都支持RAW格式圖像記錄，以滿足攝影師的挑剔需求。

iOS 10如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)RAW支持？

隨著智能手機(jī)取代普通數(shù)碼相機(jī)成為大眾主要的圖像拍攝設(shè)備，越來越多的用戶開始希望在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)RAW格式圖像的拍照和處理。在用戶的呼聲中，Android平臺(tái)首先提供了通用的RAW格式拍照功能，如今新一代Android智能手機(jī)大都可以在拍照時(shí)選擇以RAW輸出并保存。

iOS 10對(duì)RAW格式的支持則分為拍照和處理兩大部分。其中，部分iOS設(shè)備可以在拍照時(shí)輸出RAW格式照片；更多的一些設(shè)備則可以對(duì)RAW格式照片進(jìn)行后期處理。接下來我們對(duì)這兩大部分的內(nèi)容進(jìn)行分別探討。

iOS 10的RAW格式拍照功能

iOS 10系統(tǒng)負(fù)責(zé)拍照的應(yīng)用程序控件名為"AVCapturePhotoOutput"。任何應(yīng)用使用拍照功能時(shí)均需調(diào)用該控件。在使用新一代1200萬像素?cái)z像頭的設(shè)備上（包括iPhone 6s／6s Plus、iPhone SE、iPad Pro 9.7），AVCapturePhotoOutput控件可以選擇RAW格式輸出，具體方式為在該控件的輔助控件AVCapturePhotoSettings中設(shè)定rawPixelFormatType一項(xiàng)。

啟用RAW格式輸出功能后，應(yīng)用從AVCapturePhotoOutput接口中就可以獲取以Adobe DNG（業(yè)界通用的RAW數(shù)據(jù)格式）編碼的RAW圖像了。按下快門后，RAW圖像會(huì)先保存在設(shè)備內(nèi)存中，根據(jù)應(yīng)用的需要選擇進(jìn)行下一步處理或者直接將DNG文件保存在閃存中。

除了單獨(dú)輸出RAW格式圖像外，應(yīng)用也可以選擇讓設(shè)備同時(shí)輸出RAW格式和經(jīng)過ISP處理過的圖像格式（如JPG、TIFF）。這一功能在專業(yè)相機(jī)上很常見，意義在于既能讓拍攝者快速預(yù)覽照片效果，又可以存儲(chǔ)未經(jīng)修改的原始傳感器數(shù)據(jù)。此外，使用包圍曝光（用不同曝光參數(shù)連續(xù)拍攝多張照片）功能時(shí)也可以輸出RAW格式圖像。

RAW格式的文件體積要比常見的JPG格式大得多，一張1200萬像素照片占用的空間可以達(dá)到20M字節(jié)以上。但值得注意的是，RAW格式圖像記錄的信息要比JPG格式豐富許多：JPG格式圖像的動(dòng)態(tài)范圍被限制到了7檔左右，而iPhone 6s使用的1200萬像素?cái)z像頭輸出的RAW數(shù)據(jù)實(shí)際可以達(dá)到9檔；JPG圖像通常使用sRGB標(biāo)準(zhǔn)色域，但RAW格式記錄的色域范圍甚至超過了Adobe RGB廣色域標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)RAW圖像的適當(dāng)后期處理，用戶事實(shí)上可以獲得比JPG拍攝流程更好的圖像畫質(zhì)，這也是iOS 10支持RAW拍攝最顯而易見的好處。

iOS 10的RAW格式后期處理功能

保存RAW格式照片后，接下來的工作自然是對(duì)這一格式進(jìn)行后期處理。原始的RAW數(shù)據(jù)不經(jīng)處理是無法正確形成圖像的，只有經(jīng)過合適的后期流程，RAW格式的優(yōu)勢(shì)才能真正體現(xiàn)出來。

在過去，攝影師用相機(jī)拍攝RAW格式照片后都會(huì)傳輸?shù)絇C上使用專業(yè)應(yīng)用（如Adobe Photoshop Lightroom）來做后期工作，這一流程對(duì)攝影師的專業(yè)技能要求很高。iOS 10為了讓更多普通用戶能方便地利用RAW格式，特別提供了一套系統(tǒng)級(jí)的RAW后期處理應(yīng)用程序接口。

在iOS 10中，應(yīng)用可以調(diào)用CoreImage框架來處理各種圖像格式。在使用A8、A9芯片的iOS設(shè)備上（iPhone 5／5s／5c、iPad mini 2／3、iPad 4不在支持之列），CoreImage框架支持Adobe DNG格式的處理流程。

應(yīng)用可以通過filterWithImageData或filterWithImageURL控件來創(chuàng)建RAW格式圖像的處理對(duì)象，并使用CoreImage內(nèi)建的參數(shù)來調(diào)整圖像。CoreImage框架集成了常用的圖像處理算法和參數(shù)調(diào)整功能，所以開發(fā)者不需要自行開發(fā)算法就可以在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)對(duì)RAW的處理。蘋果在圖像后期處理算法領(lǐng)域享譽(yù)業(yè)界，因此CoreImage的圖像處理效果也是值得信賴的。

如果開發(fā)者自己有更優(yōu)秀的算法，還可以通過imageWithExtent:inputFormat:outputFormat:options:roiCallback:processor:控件來插入自己的后期算法和濾鏡，取代CoreImage內(nèi)建的流程。CoreImage內(nèi)建算法在處理圖像時(shí)只能使用sRGB或Display P3色彩空間，但使用第三方算法時(shí)，開發(fā)者可以通過imageByColorMatchingWorkingSpaceToColorSpace和imageByColorMatchingColorSpaceToWorkingSpace控件應(yīng)用更多的色彩空間選項(xiàng)，如Adobe RGB、NTSC甚至ACES、Rec.2020等。此外，開發(fā)者還可以應(yīng)用優(yōu)秀的噪點(diǎn)控制濾鏡、反拜耳算法、白平衡調(diào)整算法等來提升圖像處理效果。支持第三方算法大大增強(qiáng)了iOS 10處理RAW格式圖像的靈活性和專業(yè)性，使其擁有了不輸于PC的RAW格式處理潛力。

CoreImage支持標(biāo)準(zhǔn)的Adobe DNG格式，也就意味著數(shù)百款使用這一格式保存RAW圖像的專業(yè)相機(jī)都可以在新一代iOS 10設(shè)備中實(shí)現(xiàn)后期流程。由于支持RAW拍照的Android手機(jī)也都使用該格式記錄圖像，所以這些手機(jī)拍攝的照片也可以在iOS 10設(shè)備上進(jìn)行處理。蘋果還特別增強(qiáng)了CoreImage框架的性能，通過Metal語言使用GPU來加快運(yùn)算速度，以提升RAW后期流程的使用體驗(yàn)。在蘋果的努力下，開發(fā)者可以輕易制作出功能強(qiáng)大、效果出色的RAW格式后期處理應(yīng)用，使iOS設(shè)備成為專業(yè)級(jí)的RAW圖像處理平臺(tái)。

需要注意的是，iOS 10對(duì)RAW格式的大小支持有一定限制：2GB內(nèi)存及以上的設(shè)備支持1.2億像素的圖像，而1GB內(nèi)存的設(shè)備最多支持6千萬像素；此外，使用第三方算法和濾鏡時(shí)應(yīng)用支持的最大圖像也是6千萬像素。

iOS 10支持RAW對(duì)用戶的意義

通過對(duì)RAW格式拍照功能的支持，蘋果事實(shí)上進(jìn)一步增強(qiáng)了新一代iOS設(shè)備在拍照方面的優(yōu)勢(shì)。使用RAW格式記錄照片可以保留更多細(xì)節(jié)，用戶無需更新手機(jī)就能拍到畫質(zhì)更出色的照片。

而iOS 10為RAW格式后期處理提供的完整支持框架則是一項(xiàng)殺手锏級(jí)別的功能。在這套框架支持下，iOS中流行的圖像處理應(yīng)用只需簡單升級(jí)就可以變身為專業(yè)級(jí)別的RAW后期處理平臺(tái)，為用戶帶來效果出色、使用方便的后期流程。

非專業(yè)用戶對(duì)照片的后期處理需求不高，如果只是拍照分享在社交網(wǎng)絡(luò)，沒有長期保存的需要，那么流行的JPG格式已經(jīng)綽綽有余。相比之下，RAW格式更適合記錄有紀(jì)念意義、藝術(shù)價(jià)值的照片。iPhone用戶可以根據(jù)自己的需求在拍照時(shí)開關(guān)RAW記錄模式，在節(jié)省存儲(chǔ)空間和提升畫質(zhì)之間找到平衡。

而對(duì)于專業(yè)用戶來說，iOS 10可以讓他們手中的iPhone、iPad成為外出拍攝時(shí)不錯(cuò)的單反相機(jī)伴侶設(shè)備。單反拍攝的RAW圖像可以通過相機(jī)連接套件直接導(dǎo)入iOS 10設(shè)備進(jìn)行預(yù)覽編輯，需要時(shí)甚至可以現(xiàn)場出圖。通過iOS 10的RAW流程支持，蘋果會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)自己在專業(yè)圖像領(lǐng)域的影響力。

希望iOS 10發(fā)布后，第三方應(yīng)用能盡快跟進(jìn)升級(jí)，加入對(duì)RAW格式和處理流程的支持。在蘋果和開發(fā)者的推動(dòng)下，未來RAW格式或許不再是專業(yè)用戶的專屬，而會(huì)惠及更多的普通用戶，幫助他們更好地記錄生活中的精彩瞬間。

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