Как ускорить обработку RAW

Сергей Асмаков

Условия эксперимента

Результаты

Заключение

 

По мере роста популярности недорогих зеркальных цифровых фотоаппаратов все больше фотолюбителей проявляют интерес к записи снимков в формате RAW. В этой статье мы рассмотрим, как конфигурация используемого ПК влияет на производительность RAW-конверторов.

Прежде всего хотелось бы напомнить о том, что RAW (в отличие от TIFF или JPEG) является единственным форматом записи цифровых фотоснимков, позволяющим сохранить максимум информации об изображении, которое зафиксировал сенсор камеры. Неспроста RAW-файлы часто называют цифровым негативом. Сохраняя снимки в формате RAW, фотограф обеспечивают себе возможность исправить некоторые критичные с точки зрения технического качества фотографии параметры (в частности, величину коррекции экспозиции и настройку баланса белого) уже после съемки.

В большинстве современных цифровых фотоаппаратов используются 12-разрядные (в дорогих моделях — 16-разрядные) АЦП, в то время как общепринятым стандартом для хранения изображений является 8-битный формат. Таким образом, в процессе обработки RAW-файла можно задним числом изменять величину экспозиции в пределах ±2 EV. Благодаря этому вместо трех файлов формата JPEG, сделанных в режиме брекетинга по экспозиции, можно сохранить один снимок в RAW, причем возможностей коррекции в последнем случае будет даже больше. С преимуществами, которые получает фотограф при сохранении снимков в формате RAW, можно ознакомиться в ранее опубликованных материалах (см. публикации «JPEG, TIFF и RAW: в чем разница?» в № 11’2004 и «Работаем с RAW» в № 8’2005) .

Наряду с упомянутыми преимуществами запись снимков в формате RAW имеет и определенные недостатки. Например, изображение, сохраненное в формате JPEG, можно просмотреть в любом стандартном браузере на ПК, воспроизвести на большинстве моделей бытовых DVD-проигрывателей, распечатать на принтере и т.д. Чтобы получить возможность выполнять подобные действия со снимком, сохраненным в формате RAW, необходимо сначала преобразовать его в графический файл одного из стандартных форматов (JPEG, TIFF и т.д.). Вполне очевидно, что процесс преобразования RAW-снимка в графический файл стандартного формата требует наличия не только соответствующего ПО, но и определенного времени.

Конечно, пакетная обработка десятка-другого RAW-файлов даже при использовании не самого современного ПК займет не очень много времени. Однако когда счет отснятым кадрам идет на сотни и тысячи (а это вполне реальная ситуация по возвращении из отпуска или дальней поездки), производительность используемой системы становится весьма критичной.

Проблема усугубляется еще и тем, что производители цифровой фототехники продолжают наращивать разрешающую способность светочувствительных сенсоров, что, однако, далеко не всегда позволяет повысить четкость и детальность получаемых снимков. Если два-три года назад недорогие цифровые «зеркалки» оснащали 6-мегапиксельными сенсорами, то разрешение многих современных моделей аналогичного класса составляет уже 10 мегапикселов, а на подходе — поколение 12-мегапиксельных камер. Вполне естественно, что обработка снимков с более высоким разрешением требует большей вычислительной мощности, а получаемые файлы занимают больше места — как на карте памяти, так и на жестком диске ПК.

Какой же компонент является самым критичным в конфигурации компьютера при конвертировании RAW-файлов? Вроде бы очевидно, что основную роль в данном случае играет вычислительная мощность центрального процессора. В то же время объем оперативной памяти тоже может оказывать немалое влияние на производительность программ подобного рода — особенно когда речь идет об обработке снимков с высоким разрешением. Чтобы получить ответы на возникшие вопросы, мы решили провести небольшой эксперимент.

Условия эксперимента

В качестве исходного материала для обработки было взято по 50 RAW-файлов четырех цифровых фотокамер, оснащенных сенсорами с различным разрешением:

  • Canon PowerShot G2 (4 мегапиксела);
  • Canon EOS 300D (6 мегапикселов);
  • Canon EOS 350D (8 мегапикселов);
  • Sony Cyber-shot DSC-R1 (10 мегапикселов).

На роли подопытных RAW-конверторов были выбраны три программы, позволяющие обрабатывать снимки цифровых фотокамер различных производителей: Pixmantec RawShooter Premium 2006, Bibble Pro 4.9.5 и Silkypix Developer Studio 3.0. С этими пакетами наши постоянные читатели уже знакомы (см. публикации цикла «Ключи к RAW» в № 11’2006, № 2 и 4’2007).

Для проведения испытаний мы собрали ПК, оснащенный материнской платой на базе чипсета Intel 975 XBX2 и жестким диском Seagate Barracuda 7200.7, 120 Гбайт. В ходе испытаний мы изменяли конфигурацию ПК, устанавливая разные процессоры и варьируя объем оперативной памяти. В нашем распоряжении были процессоры Intel Core 2 Extreme X6800 (два ядра, тактовая частота 2,93 ГГц, объем кэш-памяти L2 — 4 Мбайт) и Intel Core 2 Extreme QX6700 (четыре ядра, тактовая частота 2,66 ГГц, объем кэш-памяти L2 — 8 Мбайт), а также модули памяти DDR2-800 объемом 512 Мбайт и 1 Гбайт.

Три варианта конфигурации базировались на процессоре Intel Core 2 Extreme QX6700 и отличались объемом установленной оперативной памяти (512 Мбайт, 1 Гбайт и 2 Гбайт). В случае конфигураций 512 Мбайт и 1 Гбайт использовался один модуль, работающий в одноканальном режиме, а при установке 2 Гбайт — два модуля по 1 Гбайт, работающие в двухканальном режиме. В четвертом варианте конфигурации был установлен процессор Intel Core 2 Extreme X6800 и 2 Гбайт памяти (два модуля по 1 Гбайт, работающие в двухканальном режиме). Во всех конфигурациях использовалась ОС Windows XP Professional (SP2).

На каждой из четырех конфигураций экспериментального ПК было выполнено пакетное преобразование групп исходных RAW-файлов (рассортированных по моделям фотоаппаратов) в графические файлы формата TIFF с разрядностью 8 бит на цветовой канал. Обработка снимков в каждой из программ выполнялась в пакетном режиме (отдельно для каждой модели фотоаппарата) с настройками, определенными по умолчанию. Чтобы исключить влияние случайных факторов, процесс обработки каждой группы снимков в каждом из приложений выполнялся трижды, а полученные результаты усреднялись.

Результаты

Анализ полученных результатов позволил сделать ряд выводов, причем если некоторые из них оказались вполне ожидаемыми, то другие стали в какой-то мере сюрпризом.

Начнем с рассмотрения влияния объема установленной в ПК оперативной памяти на время, затрачиваемое программами на обработку снимков (диаграммы 1-3). Согласно информации от разработчиков, для работы пакетов Pixmantec RawShooter Premium 2006 и Silkypix Developer Studio 3.0 требуется не менее 512 Мбайт ОЗУ, однако настоятельно рекомендуется устанавливать как минимум 1 Гбайт. В системных требованиях программы Bibble сказано, что для работы со снимками, имеющими разрешение 10 и более мегапикселов, минимальный свободный объем ОЗУ должен составлять не менее 758 Мбайт, а для кадров с меньшим разрешением — не менее 512 Мбайт.

 

Диаграмма 1. Зависимость времени обработки снимков в программе Pixmantec RawShooter
Premium 2006 от объема ОЗУ (меньшее значение соответствует лучшему результату)

Диаграмма 2. Зависимость времени обработки снимков в программе Bibble Pro 4.9.5
от объема ОЗУ (меньшее значение соответствует лучшему результату)

Диаграмма 3. Зависимость времени обработки снимков в программе Silkypix Developer Studio 3.0
от объема ОЗУ (меньшее значение соответствует лучшему результату)

Исходя из полученных результатов, можно говорить о том, что разработчики Pixmantec и Silkypix перестраховались: для обработки снимков с разрешением, не превышающим 10 мегапикселов, этим продуктам вполне достаточно 512 Мбайт ОЗУ. Разница в результатах, показанных в конфигурации с 512 Мбайт и 1 Гбайт оперативной памяти, во многих случаях лежит в пределах погрешности измерений или вовсе отсутствует.

Иная картина наблюдается с результатами, полученными при использовании программы Bibble Pro 4.9.5: производительность в конфигурации с 512 Мбайт ОЗУ снизилась почти вдвое. Возможно, это объясняется существенным отличием алгоритмов обработки, применяемых в данном пакете. В любом случае рекомендации разработчиков Bibble относительно конфигурации ПК наиболее честно отражают реальные требования их продукта. Стоит также обратить внимание на то, что в конфигурациях с 1 и 2 Гбайт памяти программа Bibble Pro 4.9.5 продемонстрировала практически линейную зависимость времени, затраченного на обработку снимков, от их разрешения. В то же время у двух других программ наблюдается значительное увеличение времени обработки 10-мегапиксельных снимков по сравнению с 8-мегапиксельными, в то время как разница между результатами при конвертации 6- и 8-мегапиксельных снимков оказалась намного меньшей. 

Целесообразность увеличения объема ОЗУ с 1 до 2 Гбайт весьма сомнительна: незначительные улучшения полученных результатов (составившие для используемых программ в среднем от 4 до 8%) объясняются, скорее всего, тем, что в данной конфигурации память DDR2 работала в двухканальном режиме.

Как и ожидалось, затрачиваемое на выполнение операций время напрямую зависит от производительности центрального процессора (диаграммы 4-6). Замена двухъядерного Intel Core 2 Extreme X6800 на четырехъядерный Intel Core 2 Extreme QX6700 (кстати, работающий на немного более низкой тактовой частоте) позволила повысить производительность используемых программ. Правда, прирост производительности у разных программ заметно отличается: если в случае Pixmantec RawShooter Premium 2006 и Silkypix Developer Studio 3.0 этот показатель составил в среднем порядка 25%, то Bibble Pro 4.9.5 продемонстрировала гораздо более скромные результаты (всего около 8%). Если же сравнивать результаты по отдельным категориям снимков (то есть в зависимости от их разрешения), нетрудно заметить, что только у Pixmantec RawShooter Premium 2006 скорость выполнения операций возросла более-менее пропорционально. У двух других пакетов выигрыш от использования более мощного процесса наиболее заметен при обработке 10- (что вполне логично) и почему-то 4-мегапиксельных снимков. Например, в случае Silkypix Developer Studio 3.0 замена процессора позволила повысить производительность при работе с пакетом 10-мегапиксельных снимков почти в полтора раза. Естественно, это отразилось и на характере зависимости времени выполнения операций от разрешения снимков — график стал более ровным, что хорошо заметно по сокращению разницы между промежутками времени, затраченного на обработку пакетов 8- и 10-мегапиксельных файлов.

 

Диаграмма 4. Зависимость времени обработки снимков в программе Pixmantec RawShooter
Premium 2006 от используемого процессора (меньшее значение соответствует лучшему результату)

Диаграмма 5. Зависимость времени обработки снимков в программе Bibble Pro 4.9.5
от используемого процессора (меньшее значение соответствует лучшему результату)

Диаграмма 6. Зависимость времени обработки снимков в программе Silkypix Developer Studio 3.0
от используемого процессора (меньшее значение соответствует лучшему результату)

Завершая анализ результатов, стоит напомнить о том, что все замеры были выполнены с настройками по умолчанию. Естественно, что при обработке снимков различными инструментами и фильтрами (например, при повышении четкости, подавлении цифрового шума и пр.) время, затрачиваемое на обработку снимков, может значительно увеличиться. А следовательно, использовать полученные данные для сравнения производительности программ между собой было бы некорректно.

Заключение

Итак, на этот раз теория подтвердилась практикой: наиболее эффективным способом уменьшения времени обработки RAW-файлов является установка более мощного процессора. В то же время увеличение объема памяти далеко не всегда может дать ощутимую прибавку производительности RAW-конвертора — даже если рекомендации разработчиков продукта говорят об обратном. Но в любом случае приобретение новой камеры с более высоким разрешением сенсора потребует от фотографа дополнительных затрат: либо времени (в ожидании обработанных снимков), либо материальных — на модернизацию своего ПК.

 

Автор выражает благодарность Михаилу Рохмачеву (http://www.rohma.ucoz.ru/) за предоставленные снимки фотоаппаратов Canon EOS 300D и Canon EOS 350D.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 5'2007

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует