噪點是什么
當我們放大一張照片之后,我們會或多或少發(fā)現(xiàn)一些不該存在的外來像素,這就是我們說的噪點。噪點是什么?到底是怎樣形成的呢?有什么辦法可以消除噪點?下面,我們先來探討一下相機成像的過程。
如上圖所示,鏡頭把光收集回來,傳輸?shù)絺鞲衅鳎╯ensor)上,傳感器上的感光材質將光信息處理,傳輸?shù)紻SP,由DSP完成光電轉換(A/D轉換),最后生成照片。但是,由于傳感器上的感光材質太敏感了,就算在一個黑暗的環(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,只能看到波長介于380到780的光線。所以,就算是一個我們看起來很黑的環(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不管人眼是否能看到,只要它能感知到都會把這些光轉換成信號,導致最后成像就出現(xiàn)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(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。其原因是由于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制而造成的。為了防止產生這種圖像噪音,部分數(shù)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(shù)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減小圖像數(shù)據(jù)。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(fā)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。
雖然把圖像縮小后這種噪音也會變得看不出來,但放大打印后,一進行色彩補償就表現(xiàn)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(shù)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。對于尺寸較小的圖像,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(shù)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(shù)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。而處理以后就會在原來的邊緣外側出現(xiàn)其他顏色的色線。
那么,到底有沒有辦法可以完全消除噪點呢?這幾乎是不可能的。我們只能通過改善材質、算法提高成像的質量,而不能完全做到消除噪點。
圖像發(fā)展到今天,人們也研發(fā)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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