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噪點是什麽

瀏覽:65 發布日期:2017-01-19

當我們放大一張照片之後,我們會或多或少發現一些不該存在的外來像素,這就是我們說的噪點。噪點是什麽?到底是怎樣形成的呢?有什麽辦法可以消除噪點?下麵,我們先來探討一下相機成像的過程。

相機成像過程

如上圖所示,鏡頭把光收集回來,傳輸到傳感器(sensor)上,傳感器上的感光材質將光信息處理,傳輸到DSP,由DSP完成光電轉換(A/D轉換),最後生成照片。但是,由於傳感器上的感光材質太敏感了,就算在一個黑暗的環境下,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,隻能看到波長介於380到780的光線。所以,就算是一個我們看起來很黑的環境,那裏還是有很多我們看不到的光。而傳感器上的感光材質不管人眼是否能看到,隻要它能感知到都會把這些光轉換成信號,導致最後成像就出現了我們所說的噪點。

噪點產生的原因

1、長時間曝光產生的圖像噪點

這種現像大部分出現在拍攝夜景,在圖像中黑暗的夜空出線了一些孤立的亮點。其原因是由於CCD無法處理較慢的快門速度所帶來的巨大的工作量,致使一些特定的像素失去控製而造成的。為了防止產生這種圖像噪音,部分數碼相機中配備了被稱為"降噪"的功能。

如果使用降噪功能,在記錄圖像之前就會利用數字處理方法來消除圖像噪音,因此在保存完畢以前就需要花費一點額外的時間。

2、用JPEG格式對圖像壓縮而產生的圖像噪點

由於JPEG格式的圖像在縮小圖像尺寸後圖像仍顯得很自然,因此就可以利用特殊的方法來減小圖像數據。此時,它就會以上下左右8×8個像素為一個單位進行處理。因此尤其是在8×8個像素邊緣的位置就會與下一個8×8個像素單位發生不自然的結合。

由JPEG格式壓縮而產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。

雖然把圖像縮小後這種噪音也會變得看不出來,但放大打印後,一進行色彩補償就表現得非常明顯。這種圖像噪音可以通過利用盡可能高的畫質或者利用JPEG格式以外的方法來記錄圖像而得以解決。

3、模糊過濾造成的圖像噪點

模糊過濾造成的圖像噪音和JPEG一樣,在對圖像進行處理時造成的圖像噪音。有時是在數碼相機內部處理過程中產生的,有時是利用圖像潤色軟件進行處理時產生的。對於尺寸較小的圖像,為了使圖像顯得更清晰而強調其色彩邊緣時就會產生圖像噪音。

所謂的清晰處理就是指數碼相機具有的強調圖像色彩邊緣的功能和圖像編輯軟件的“模糊過濾(Unsharp Mask)”功能。在不同款式的數碼相機中也有一些相機會對整個圖像進行色彩邊緣的強調。而處理以後就會在原來的邊緣外側出現其他顏色的色線。

那麽,到底有沒有辦法可以完全消除噪點呢?這幾乎是不可能的。我們隻能通過改善材質、算法提高成像的質量,而不能完全做到消除噪點。

圖像發展到今天,人們也研發了一些對圖像質量進行評測的方法,噪點就是評測的項目之一。一些相機、手機廠商也意識到圖像質量的重要性,花了大代價去做圖像質量評測,從中獲得產品改善的方向。

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