噪點(diǎn)是什么

當(dāng)我們放大一張照片之后，我們會(huì)或多或少發(fā)現(xiàn)一些不該存在的外來(lái)像素，這就是我們說(shuō)的噪點(diǎn)。噪點(diǎn)是什么？到底是怎樣形成的呢？有什么辦法可以消除噪點(diǎn)？下面，我們先來(lái)探討一下相機(jī)成像的過(guò)程。

如上圖所示，鏡頭把光收集回來(lái)，傳輸?shù)絺鞲衅鳎╯ensor）上，傳感器上的感光材質(zhì)將光信息處理，傳輸?shù)紻SP，由DSP完成光電轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換），最后生成照片。但是，由于傳感器上的感光材質(zhì)太敏感了，就算在一個(gè)黑暗的環(huán)境下，它也能感知到一些光線。要知道，人眼能看到的光是有局限的，只能看到波長(zhǎng)介于380到780的光線。所以，就算是一個(gè)我們看起來(lái)很黑的環(huán)境，那里還是有很多我們看不到的光。而傳感器上的感光材質(zhì)不管人眼是否能看到，只要它能感知到都會(huì)把這些光轉(zhuǎn)換成信號(hào)，導(dǎo)致最后成像就出現(xiàn)了我們所說(shuō)的噪點(diǎn)。

噪點(diǎn)產(chǎn)生的原因

1、長(zhǎng)時(shí)間曝光產(chǎn)生的圖像噪點(diǎn)

這種現(xiàn)像大部分出現(xiàn)在拍攝夜景，在圖像中黑暗的夜空出線了一些孤立的亮點(diǎn)。其原因是由于CCD無(wú)法處理較慢的快門速度所帶來(lái)的巨大的工作量，致使一些特定的像素失去控制而造成的。為了防止產(chǎn)生這種圖像噪音，部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)中配備了被稱為"降噪"的功能。

如果使用降噪功能，在記錄圖像之前就會(huì)利用數(shù)字處理方法來(lái)消除圖像噪音，因此在保存完畢以前就需要花費(fèi)一點(diǎn)額外的時(shí)間。

2、用JPEG格式對(duì)圖像壓縮而產(chǎn)生的圖像噪點(diǎn)

由于JPEG格式的圖像在縮小圖像尺寸后圖像仍顯得很自然，因此就可以利用特殊的方法來(lái)減小圖像數(shù)據(jù)。此時(shí)，它就會(huì)以上下左右8×8個(gè)像素為一個(gè)單位進(jìn)行處理。因此尤其是在8×8個(gè)像素邊緣的位置就會(huì)與下一個(gè)8×8個(gè)像素單位發(fā)生不自然的結(jié)合。

由JPEG格式壓縮而產(chǎn)生的圖像噪音也被稱為馬賽克噪音（Block Noise），壓縮率越高，圖像噪音就越明顯。

雖然把圖像縮小后這種噪音也會(huì)變得看不出來(lái)，但放大打印后，一進(jìn)行色彩補(bǔ)償就表現(xiàn)得非常明顯。這種圖像噪音可以通過(guò)利用盡可能高的畫質(zhì)或者利用JPEG格式以外的方法來(lái)記錄圖像而得以解決。

3、模糊過(guò)濾造成的圖像噪點(diǎn)

模糊過(guò)濾造成的圖像噪音和JPEG一樣，在對(duì)圖像進(jìn)行處理時(shí)造成的圖像噪音。有時(shí)是在數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部處理過(guò)程中產(chǎn)生的，有時(shí)是利用圖像潤(rùn)色軟件進(jìn)行處理時(shí)產(chǎn)生的。對(duì)于尺寸較小的圖像，為了使圖像顯得更清晰而強(qiáng)調(diào)其色彩邊緣時(shí)就會(huì)產(chǎn)生圖像噪音。

所謂的清晰處理就是指數(shù)碼相機(jī)具有的強(qiáng)調(diào)圖像色彩邊緣的功能和圖像編輯軟件的“模糊過(guò)濾（Unsharp Mask）”功能。在不同款式的數(shù)碼相機(jī)中也有一些相機(jī)會(huì)對(duì)整個(gè)圖像進(jìn)行色彩邊緣的強(qiáng)調(diào)。而處理以后就會(huì)在原來(lái)的邊緣外側(cè)出現(xiàn)其他顏色的色線。

那么，到底有沒(méi)有辦法可以完全消除噪點(diǎn)呢？這幾乎是不可能的。我們只能通過(guò)改善材質(zhì)、算法提高成像的質(zhì)量，而不能完全做到消除噪點(diǎn)。

圖像發(fā)展到今天，人們也研發(fā)了一些對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)測(cè)的方法，噪點(diǎn)就是評(píng)測(cè)的項(xiàng)目之一。一些相機(jī)、手機(jī)廠商也意識(shí)到圖像質(zhì)量的重要性，花了大代價(jià)去做圖像質(zhì)量評(píng)測(cè)，從中獲得產(chǎn)品改善的方向。

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