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 (Red-Green-Blue). 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..