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Nikon .NEF und die Dateigrößen: L, M-RAW, S-RAW, 14bit und 12bit vs. Adobe DNG (Teil 2)

veröffentlicht am 12.02.2020 in * BILDBEARBEITUNG * FOTOTECHNIK *

Inhaltsverzeichnis

 

Ergänzend zu meinem Artikel zu den Bildformaten von Nikons kleinen RAW-Formaten wird dieser Beitrag sich mit den Dateigrößen/Speicherplatz pro Bild in diesen Formaten beschäftigen. Dabei wende ich dieselben Analysen an wie bei der Untersuchung der angeblichen Vorteile des DNG-Formats im letzten Artikel.

Nikon’s unterschiedliche RAW-Formate und deren Dateigrößen

Testmotiv

Basis der folgenden Untersuchungen ist wieder ein Beispielbild, diesmal aber eines, das ich unter gleichen Bedingungen (Licht, Bildausschnitt etc.) in allen hier betrachteten Formaten aufgenommen habe:

Kloster Frauenalb
Testmotiv, aufgenommen in allen Kameramodi

Die verwendete Kamera: Nikon D850.

Kameraeinstellungen: Farbauflösung und Komprimierung

Seien hier zunächst die Einstellungen beschrieben, die Grundlage des Tests waren:

Farbauflösung und Komprimierung

Grundsätzlich ermöglicht Nikon unterschiedliche Kombinationen von Farbauflösung/Farbtiefe und Komprimierung für die in der Kamera erzeugten RAW-Dateien: D850 Menü NEF-Einstellungen Für die Farbtiefe stehen wahlweise 12 oder 14 Bit zur Verfügung: D850 Menü NEF-Einstellungen: Farbauflösung/-tiefe 12/14bit Die Komprimierung kann in 3 Stufen erfolgen: ohne / verlustfrei / verlustbehaftet: D850 Menü NEF-Einstellungen: Komprimierung

Bildgröße

Die Einstellungen für die Bildgröße sind zu unterscheiden von den Einstellungen für das Bildfeld (letzteres bestimmt, welcher Bereich des Sensors ausgelesen wird).
Bei den Einstellungen der Bildgröße wird festgelegt, welche Auflösung (Kantenlänge) das ausgelesene Bild hat, wenn der komplette Sensor genutzt wird. Diese Einstellung kann für JPEG erfolgen, was nichts Außergewöhnliches ist, aber eben auch für NEF/RAW: D850 Menü Bildgröße NEF Zur Auswahl stehen drei Größen: L, M und S - jeweils beschrieben mit den Kantenlängen und Megapixeln des ausgegebenen Bildes. Dass diese Angaben mit den tatsächlich geschriebenen Dateien in den Formaten M und S nicht viel zu tun haben, das ist hier beschrieben und wird im Folgenden als bekannt vorausgesetzt. D850 Menü Bildgröße NEF: L, M, S

Anmerkung: Weil Nikon die Komprimierung und Farbauflösung für die Formate M und S auf 12 bit und verlustfreie Komprimierung festlegt (ohne Möglichkeit der Änderung), habe ich für Vergleichszwecke im Format L ebenfalls diese Einstellungen gewählt (und mich auf diese beschränkt, um die Zahl der Varianten überschaubar zu halten).

Bildformate und Dateigrößen

Die schon bekannten Untersuchungen u. a. mit Exiftool liefern diese Werte:

Format Gesamtgröße Thumbnail
Image
Preview
Image
JpgFromRaw OtherImage netto RAW
1 NEF 14bit
unkomprimiert
8288 x 5520
97.854.976
640 x 424
152.857
8256 x 5504
5.036.107
1620 x 1980
1.052.695
91.313.317
2 NEF 14bit
verlustfrei
8288 x 5520
58.057.931
640 x 424
152.617
8256 x 5504
5.025.464
1620 x 1980
1.051.957
51.827.893
3 NEF 14bit
verlustbehaftet
8288 x 5520
49.765.890
640 x 424
152.416
8256 x 5504
5.022.290
1620 x 1980
1.050.950
43.540.234
4 NEF L 12bit
verlustfrei
8288 x 5520
46.613.352
640 x 424
152.909
8256 x 5504
5.041.280
1620 x 1980
1.053.612
40.365.551
5 NEF M 12bit
verlustfrei
7104 x 4728
32.832.100
640 x 424
157.377
6192 x 4128
2.828.597
1620 x 1980
1.010.832
28.835.294
6 NEF S 12bit
verlustfrei
6216 x 4136
24.957.089
640 x 424
152.999
4128 x 2752
1.489.562
1620 x 1980
1.065.989
22.248.539

Tabelle: Bildformate in Pixeln Kantenlänge, Dateigrößen in Byte

Die erste Zeile passt sehr gut zur Überschlagsrechnung:

8288Px x 5520Px x 14bit/Px / 8bit/Byte = 91.499.520 Byte

und im Vergleich zur zweiten Tabellenzeile wird deutlich, daß Nikons verlustfreie Kompression hier bereits 43% der Datenmenge gegenüber der unkomprimierten Dateigröße einspart.

Interpretation der Ergebnisse

  1. Beim Vergleich der Netto-RAW-Dateigrößen (ohne eingebettete JPG-Vorschauen) fällt auf, daß die Dateigröße von 14bit verlustfrei (Zeile 2) nach 12bit verlustfrei (Zeile 4) stärker schrumpft, als es dem Verhältnis der Helligkeits-Auflösung/Farbtiefe entspricht. Geringere Farbtiefe führt offenbar zu “glatteren” Strukturen, die sich dann besser komprimieren lassen.
  2. Die tatsächlich in den Files abgelegten Pixel-Auflösungen entsprechen 45,7MP (L), 33,6MP (M) und 25,7MP (S). Vergleicht man wiederum die Netto-Dateigrößen der Zeilen 4 - 6, so stimmen die sich ergebenden Verhältnis-Werte mit geringer Toleranz mit den Verhältnis-Zahlen der Auflösungen überein. Die Grundrechenarten finden also auch bei den kleinen Nikon-Formaten ihre Anwendung.

Bis hierher ergeben sich also keine Überraschungen aus den Untersuchungen.

Basisvergleich: 14bit-Standard-NEF vs. DNG

Starten wollen wir die Untersuchung zu DNG mit den Daten für die von mir als “Standard” gewählten Kamera-Einstellungen als Vergleichsbasis:

Format Gesamtgröße Thumbnail
Image
Preview
Image
JpgFromRaw OtherImage netto RAW
NEF 14bit
verlustfrei
8288 x 5520
58.057.931
640 x 424
152.617
8256 x 5504
5.025.464
1620 x 1980
1.051.957
51.827.893
DNG ‘ohne’ 8288 x 5520
49.318.804
640 x 424
152.617
49.166.187
DNG ‘mittl. Gr.’ 8288 x 5520
49.437.246
640 x 424
152.617
1024 x 683
118.039
49.166.590
DNG ‘volle Gr.’ 8288 x 5520
57.581.552
640 x 424
152.617
1024 x 683
120.788
8256 x 5504
6.739.938
50.570.958
  1. Das zur NEF-Datei funktional äquivalente DNG (letzte Zeile) ist somit magere 0,8% kleiner (57,6 anstatt 58,1 MB). Nimmt man die “Netto-Werte” der letzten Spalte, dann sind das 6,5% (die einer ggf. anderen Kompression zuzuschreiben sind). Dafür lohnt sich absolut keinerlei Aufwand - zumal dieser Aufwand auch noch mit Unwägbarkeiten verbunden ist, die ich im anderen Artikel beschrieben hatte.
  2. Wie bereits im vorigen Artikel beschrieben, verhindern die Zwergen-Vorschauen in den anderen beiden Varianten eine zügige Verarbeitung großer Bildmengen mit den dort genannten Tools, da z. B. eine Schärfenkontrolle unmöglich ist. Einem daraus resultierenden aufwendigeren Workflow mit mehr Arbeitsschritten stehen Speicherplatz-Ersparnisse von mageren 8,5% entgegen (Spalte “Gesamtgröße”, Zeilen 1 vs. 2). Wo bitte soll da noch ein Vorteil sein?

Der Adobe-DNG-Konverter und Nikons kleine RAW-Formate

Der Aufwand für diese Untersuchungen ist nicht unerheblich, und so wäre es schade, wenn ich nach der Hälfte aufhören würde.
Aufgrund der Ergebnisse des letzten Artikels war ich natürlich gespannt, wie der DNG-Konverter nun mit diesen Files umgehen würde - anders formuliert: wie Adobe hier versucht, mit Tricks ihr DNG-Format in besserem Licht erscheinen zu lassen …

Volle Bildgröße, Format NEF L im Vergleich zu DNG

Format Gesamtgröße Thumbnail
Image
Preview
Image
JpgFromRaw OtherImage netto RAW
NEF L 12bit
verlustfrei
8288 x 5520
46.613.352
640 x 424
152.909
8256 x 5504
5.041.280
1620 x 1980
1.053.612
40.365.551
DNG ‘ohne’ 8288 x 5520
37.883.410
640 x 424
152.909
37.730.501
DNG ‘mittl. Gr.’ 8288 x 5520
38.001.950
640 x 424
152.909
1024 x 683
118.137
37.730.904
DNG ‘volle Gr.’ 8288 x 5520
46.162.376
640 x 424
152.909
1024 x 683
120.869
8256 x 5504
8.157.295
37.734.035

Zusammenfassung:

  1. Auch hier vergleiche ich aus obigen Gründen nur die Brutto-Werte der Zeilen 1 und 4, da diese Dateien funktionsgleich sind. Die Speicherplatz-Ersparnis von DNG: 1% (!)
  2. Vergleicht man die Netto-Werte (die einzig eine Aussage zu den unterschiedlichen Kompressionsverfahren und deren Wirksamkeit erlauben), so beläuft sich der Unterschied zugunsten von DNG im größten Bildformat ‘L’ auf -6,5%

Mittlere Bildgröße, Format NEF M im Vergleich zu DNG

Format Gesamtgröße Thumbnail
Image
Preview
Image
JpgFromRaw OtherImage netto RAW
NEF M 12bit
verlustfrei
7104 x 4728
32.832.100
640 x 424
157.377
6192 x 4128
2.828.597
1620 x 1980
1.010.832
28.835.294
DNG ‘ohne’ 7104 x 4728
26.369.602
640 x 424
153.733
26.212.225
DNG ‘mittl. Gr.’ 7104 x 4728
26.487.580
640 x 424
153.733
1024 x 683
117.576
26.212.627
DNG ‘volle Gr.’ 7104 x 4728
30.558.778
640 x 424
153.733
1024 x 683
120.536
6192 x 4128
4.067.830
26.213.035

Zusammenfassung:

  1. Vergleich der Brutto-Werte der Zeilen 1 und 4, da diese Dateien funktionsgleich sind. Die Speicherplatz-Ersparnis von DNG: 6,9%
  2. Vergleicht man die Netto-Werte (die einzig eine Aussage zu den unterschiedlichen Kompressionsverfahren und deren Wirksamkeit erlauben), so beläuft sich der Unterschied zugunsten von DNG im mittleren Bildformat ‘M’ auf -9,1%

Kleinste Bildgröße, Format NEF S im Vergleich zu DNG

Format Gesamtgröße Thumbnail
Image
Preview
Image
JpgFromRaw OtherImage netto RAW
NEF S 12bit
verlustfrei
6216 x 4136
24.957.089
640 x 424
152.999
4128 x 2752
1.489.562
1620 x 1980
1.065.989
22.248.539
DNG ‘ohne’ 6216 x 4136
20.611.454
640 x 424
152.999
20.458.455
DNG ‘mittl. Gr.’ 6216 x 4136
20.727.228
640 x 424
152.999
1024 x 683
115.371
20.458.858
DNG ‘volle Gr.’ 6216 x 4136
22.818.652
640 x 424
152.999
1024 x 683
120.683
4128 x 2752
2.085.713
20.459.257

Zusammenfassung:

  1. Vergleich der Brutto-Werte der Zeilen 1 und 4, da diese Dateien funktionsgleich sind. Die Speicherplatz-Ersparnis von DNG: 8,5%
  2. Vergleicht man die Netto-Werte (die einzig eine Aussage zu den unterschiedlichen Kompressionsverfahren und deren Wirksamkeit erlauben), so beläuft sich der Unterschied zugunsten von DNG im kleinsten Bildformat ‘S’ auf -8%

Ergebnisse

Selbst bei den von manchen Zeitgenossen als ineffizient verschrienen kleinen Nikon-RAW-Formaten liegt der “Vorteil” von DNG - soweit man die Kompressionsalgorithmen vergleicht - durchweg im einstelligen Prozent-Bereich.
Und dafür Aufwand treiben und Unwägbarkeiten in Kauf nehmen … nein danke!

1346 Worte - Lesezeit: 7 Minute(n)

 

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