¿Las imágenes en bruto de la misma cámara tienen el mismo tamaño?

Tengo un proyecto en el que intento equilibrar la carga entre varios dispositivos informáticos. Estos dispositivos son similares y se supone que tienen un segmento de cámara. El dispositivo captura una imagen y luego la procesa.

Para simplificar, quiero considerar la carga como el número de imágenes que esperan en la cola del proceso, pero esto requiere que las imágenes sean del mismo tamaño y tengan las mismas especificaciones.

Entonces mi pregunta es: ¿las imágenes de la misma cámara tienen el mismo tamaño? Sé que comprimir las imágenes y convertirlas al formato .jpeg probablemente cambiará su tamaño, pero ¿qué tal las imágenes en bruto de la misma cámara? ¿Las imágenes en bruto tienen el mismo tamaño?

Una imagen que vale más que mil celdas de hoja de cálculo, aquí hay un histograma del tamaño de los archivos RAW de mi cámara para 2018 (EOS 70D, 20Mpx). Los tamaños están en miles de K (no realmente MB).

Para los matemáticamente inclinados:

Average:    24538
Median:     24300   
Std dev.:    2119

Muchas cámaras digitales utilizan compresión sin pérdida con archivos sin formato. Eso significa que el tamaño de los archivos sin procesar de la misma cámara depende en cierta medida del contenido.

Cuantos más detalles y diferentes colores contenga una escena, más grande será el archivo. Cuanta más homogeneidad contenga una escena, más pequeño será el archivo. El grado de las diferencias también se regirá por diferencias en cosas como el ruido en las áreas oscuras (el ruido generalmente aumenta el tamaño de un archivo al crear una mayor cantidad de niveles de brillo únicos).

Un poco de información adicional: si el archivo sin formato incluye una vista previa (generalmente lo hacen), es probable que esté comprimido jpeg y cause una pequeña variación en el tamaño del archivo.

Revisando algunos archivos CR2 sin procesar que grabé ayer (mantengo una Canon 350D vieja en mi escritorio), 3 tomas de la misma escena varían en aproximadamente un 3%. Estaba jugando con la iluminación y utilicé un fondo muy negro, por lo que uno ha resaltado y (casi) negro puro, los cuales se comprimen bien incluso sin pérdidas.

Sin embargo, en términos de equilibrio de carga, probablemente esté bien: con un promedio sobre un número razonable de imágenes, la carga será lo suficientemente similar a menos que su sistema esté justo en el borde y limitado por transferencia o descompresión.

Hay dos tipos principales de métodos de compresión:

1. compresión sin perdidas
2. compresión con pérdida

Como mencionó, JPEG es un método de compresión con pérdida que utiliza algunos trucos matemáticos para guardar datos, por lo tanto, la pérdida de información de la imagen resulta en una pérdida de calidad.

Básicamente, si guarda una imagen y almacena la información de color para cada píxel sin ninguna codificación, es probable que cada imagen tenga exactamente el mismo tamaño.

Pero como existen métodos de compresión sin pérdida, tiene la capacidad de guardar el tamaño del archivo sin perder calidad. El ejemplo más básico sería la codificación Run-length donde puede combinar información sucesiva idéntica y así ahorrar el espacio que necesitaría para almacenarlos uno por uno. Por ejemplo, almacenaría la información como "2 blanco, 3 negro" en lugar de decir "blanco, blanco, negro, negro, negro".

Esto da como resultado que las imágenes sin mucha variación sean comprimidas a tamaños de archivo relativamente pequeños, mientras que esto no es posible para aquellos con mucha variación en ellas.

Esta es la razón por la cual las diferentes imágenes en bruto tomadas en la misma cámara probablemente resulten en diferentes tamaños de archivo.

Esto puede depender de la cámara, pero para mi Canon EOS 7D Mark II, las diferentes imágenes en bruto definitivamente no tienen el mismo tamaño:

# ls -l *.cr2
-rwx------ 1 tew tew 23868042 Jan 21 10:59 20190121105920-6996.cr2
-rwx------ 1 tew tew 24408037 Jan 21 11:07 20190121110757-7002.cr2
-rwx------ 1 tew tew 25928707 Jan 21 11:08 20190121110823-7003.cr2
-rwx------ 1 tew tew 23777211 Jan 21 11:08 20190121110852-7004.cr2
-rwx------ 1 tew tew 25369539 Jan 21 11:09 20190121110922-7005.cr2
-rwx------ 1 tew tew 22675822 Jan 21 11:11 20190121111113-7006.cr2
-rwx------ 1 tew tew 23377077 Jan 21 11:11 20190121111119-7007.cr2

Todos tienen un tamaño bastante cercano, pero definitivamente hay alguna variación, que se debe principalmente a la compresión de los datos sin procesar del sensor, así como a los metadatos y la imagen de vista previa JPG incrustada.

Ahora, en caso de que también esté interesado en marcas menos populares, así es como Sony maneja las RAW.

Los archivos RAW utilizados actualmente (extensión de archivo ".ARW") vienen en 2 tipos: 8 bits por píxel (llamado "RAW comprimido") y 16 bits por píxel ("RAW no comprimido"). Algunas cámaras están limitadas a 8 bits, las cámaras de gama alta pueden escribir cualquier tipo.

En consecuencia, todos los archivos RAW de una cámara determinada son casi del mismo tamaño, igual a la cantidad de megapíxeles (para 8 bits) o el doble del recuento de megapíxeles (para 16 bits). El tamaño real de los archivos fluctúa un poco debido a la vista previa JPEG incrustada, pero los datos RAW siempre tienen un tamaño constante.

Los archivos sin formato potencialmente tienen exactamente el mismo tamaño, pero en la práctica, casi siempre no. Las razones incluyen:

• Tamaño variable de metadatos. ( twalberg )
• Tamaño variable de miniaturas de previsualización JPEG. ( Chris H , szulat )
• Compresión sin perdidas. ( Michael C , sLaiN )
• Compresión con pérdida. ( sLaiN )
• Archivos sin formato de resolución reducida.
• Archivos sin formato de profundidad de bits reducida.

Sin saber exactamente qué dispositivos está utilizando, es imposible responder su pregunta de forma directa y precisa.

• Canon: los archivos CR2 se comprimen sin pérdidas. ( Chris H , twalberg , xenoide )
• Serie X de FujiFilm: las cámaras que usan sensores X-Trans G1 / G2 (16mp) y los sensores Faux-X Bayer no usan compresión para datos sin procesar. Los sensores G3 y posteriores X-Trans (24mp) tienen la opción de usar compresión sin pérdidas.
• Nikon - ???
• Olimpo - ???
• Panasonic - ???
• Pentax - ???
• Sony - ( szulat )

La respuesta directa a su pregunta:

1. Los archivos sin formato de la misma cámara, filmados con la misma resolución, probablemente no tendrán un tamaño similar si está utilizando raws sin pérdidas o comprimidos.

2. Por otro lado, si no están comprimidos, la diferencia de tamaño entre ellos será insignificante para las cámaras con sensores con un gran número de píxeles (> = 30 megapíxeles y> = 12 bits) y principalmente debido a la vista previa de jpeg incrustada en los archivos sin formato (libremente comprimido por definición).

3. Si cuando grabas raws sin comprimir y el cambio de tamaño entre ellos es significativo, tu cámara los está comprimiendo y no te lo cuenta.