深入了解數碼相機噪點是如何產生的

    由CCD產生的“噪點”

    一般說的數碼相機的噪點指的是，CCD取得光信號并將其輸出的過程中出現的圖像中的粗糙顆粒。由于這樣的噪點在圖像縮小之后就看不到了，所以用數碼相機拍攝的高質量的圖片在電腦上以縮略圖形式顯示時可能就很難被發現。但是，把原圖放大一些查看時，本來不該出現的顏色（雜色）就出現了。這個“雜色”就是噪點。由于在光線比較暗的地方或者在陰影出現的地方比較容易產生噪點，所以當把有陰影照到的人臉圖像放大查看時，也許就可以看到――與臉部顏色完全不同的雜色摻雜其中，這就是噪點了。

    即便是縮小之后就看不到的噪點，放大打印之后也會變得很明顯，即使用照片處理軟件修過，也還是有些影響的。

    下面這個建筑物的照片是用1600×1200像素拍攝的。縮小之后的那張照片中是完全看不到雜色的。把同一張照片放大到原圖尺寸的三倍，如圖二，就能夠清晰地看到有紅色和綠色的雜色出現了。

圖一：查看縮略圖時，是很難發現有噪點的。

圖二：為了使噪點更容易被發現，把圖像尺寸放大為原圖的三倍之后，
這樣我們就可以清晰地看到有斑點出現了。

    為了避免這樣的噪點出現，應該盡量避免在光線較暗或者有陰影的地方拍攝照片。如果拍攝時感覺光線較暗的話，那就開閃光燈咯。

    同時，這種類型的噪點在ISO值較高時很容易出現，所以在光線不好的時候適當把ISO數值調小，再用三腳架拍攝，是個減少噪點的好辦法。

    如果要拍攝的東西都是很容易出現噪點的話，那么有一個更根本的解決方法――那就是找一臺不容易出現噪點的相機。

    不過這也挺困難的。噪點產生指數如果已經在宣傳冊上標明了的話還好些，但還是沒什么幫助。還是參考一下雜志的評測報告或者論壇上人氣比較旺的機種比較現實。同時最好再留意一下CCD的大小。因為理論上講，相同像素的情況下，CCD較小的機種更容易產生噪點。同時CCD也是在不斷的進化中的，所以也不能這樣簡單的一概而論，不過同期發布的機種由于像素數相近，那么CCD相對較小的就會比較容易產生噪點。

    由長時間曝光產生的噪點

    拍攝夜景時，快門時間超過一秒時也比較容易產生噪點，下面就具體說一下。

    比如說拍攝昏暗的夜空，拍攝出來的圖像上應該會看到零星地出現一些亮點。這種現象，是由于過慢的快門速度使得相機的CCD像素無法正常工作而引起的。為了降低這種噪點的產生，一些數碼相機中附帶了“降低噪點功能”。

    沒有這個“降低噪點功能”的相機拍攝出來的照片可以參照圖三，而圖四則是帶“降低噪點功能”的相機拍攝出來的照片。為了能夠讓噪點更為明顯，拍攝圖三的照片時將相機的快門時間設置成了25秒。盡管兩張照片的拍攝條件有這樣微小的差別，但是足可以看到“降低噪點功能”的威力了吧！

圖三：使用不帶“噪點降低功能”的相機拍攝的圖像。
點擊查看大圖，就可以看到好多噪點……

圖四：帶有“噪點降低功能”的相機拍攝的圖像。

    由于相機進行的降低噪點操作，是在圖像保存前利用程序將噪點提取并消除，所以在圖像存儲完成之前要多消耗一段時間。

    由于壓縮JPEG圖像而產生的噪點

    數碼相機拍攝的圖像如果使用了JPEG的形式保存，就會產生JPEG格式所特有的噪點。

    JPEG格式的文件采用了特殊的數據壓縮方式，使得更小的文件中能夠承載最近接自然面貌的圖像。這種壓縮方式的原理，簡單地說，是將每8×8像素組成的像素塊作為一個單位來進行處理。正因如此，當前的這個8×8像素塊與下個8×8像素塊之間的連接部分就會變得不夠自然。

    這種由于JPEG壓縮而產生的噪點稱為“馬賽克噪點”（或者“塊噪點”，英文“Block Noise”）。

    盡管在圖像縮小后，這種噪點同樣不容易被發現，但如果放大打印或者使用軟件修復后也會很明顯。盡可能地用高質量的形式存儲圖像，或者采用JPEG以外的格式存儲圖像，可以避免這種噪點的出現。

圖五：采用極高的壓縮比率處理后（當然，圖片文件本身就比較小了）的照片。
一眼就能看出有噪點咯。

    由非銳度屏蔽濾鏡（Unsharp Mask）而產生的噪點

    最后我們來說說由非銳度屏蔽濾鏡（Unsharp Mask）而產生的噪點，它與JPEG壓縮類似，是在圖像處理時所產生的噪點。數碼相機的內部程序對圖像的加工，或者是使用圖像處理軟件對圖像進行修改時，都可能會產生這種類型的噪點。這種噪點是對較小尺寸的圖像的邊緣進行清晰化處理時產生的。

    事實勝于雄辯，下面我們看看圖六和圖七。不難發現，圖七看上去要更清晰些。但是要知道，圖六和圖七可都是用300萬像素的數碼相機拍攝再縮小后的圖片哦。

圖六：沒有經過非銳度屏蔽濾鏡（Unsharp Mask）處理的圖像。

圖七：經過非銳度屏蔽濾鏡（Unsharp Mask）處理后的圖像。
銳化效果很明顯，甚至連細小的文字都看得清楚。

圖八：放大尺寸再看、邊緣的輪廓部分，可以看到有明顯的噪點。

    圖像存儲為web所用格式之后，畫質真的不會降低嗎？這時我們一般是使用“非銳度屏蔽濾鏡（Unsharp Mask）”，加工之后的圖片邊緣就更清晰了，看上去效果也不錯。但是，隨之而來的還有由此而產生的噪點；再次加工，或者三次加工之后，這種噪點就會讓你頭疼了。況且，過度的邊緣銳化就會使得圖像的效果顯得粗糙過頭，這也是圖片處理中的禁忌。