什么是噪声图像
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发布时间：2022-04-22 22:33
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热心网友
时间：2022-05-23 17:49
【日经BP社报道】每次看数码相机的报道时，总会出现诸如容易产生图像噪音或不容易产生图像噪音等评价。如果自己使用起来非常满意的数码相机被说成是“容易产生图像噪音的机型”，想必想知道哪里是图像噪音。
说到图像噪音，从数码相机的结构本身产生的噪音，到在图像处理过程中产生的噪音，实际上有各种各样的情况。这次就介绍几个主要的数码相机图像噪音问题。
CCD“噪音”
一般情况下，说到数码相机的噪音，主要是指CCD将光线作为接收信号接收并输出的过程中所产生的图像中的粗糙部分。由于图像缩小后这种图像噪音就看不大出来，因此如果用个人电脑将拍摄到的高画质图像缩小以后再看的话，也许就注意不到。不过，如果将原图像放大，那么就会出现本来没有的颜色(假色)。这种假色就是图像噪音。在光线稍暗的位置以及有阴影的位置容易产生图像噪音，因此把容易产生面部阴影的头部等放大以后也许就能找到图像噪音。如果图像中夹杂着与肌肤完全不同的颜色，那么它就是图像噪音。
缩小后看不出来的图像噪音，以较大尺寸打印就会非常明显，而且使用图像编辑软件进行色彩补偿时也会产生影响。
下面的建筑物照片是以1600×1200像素拍摄的。缩得越小，假色就越看不出来。照片(2)是将图像放大到原来尺寸的3倍以后，对假色进行了处理以便使其更明显。一下子出现了很多红色和绿色。
要想不出现这种图像噪音，就要尽可能地不去拍摄光线暗淡或有阴影的位置。光线昏暗时最好使用闪光灯。
另外，这种形式的图像噪音容易在ISO感光度增加的时候产生，因此在亮度不够的场所将ISO感光度设置得低一些，并使用三脚等设备来拍摄也不失为一种好方法。
假设容易产生图像噪音的拍摄对象较多时，还有一个更根本性的解决方法。那就是寻找一部不容易产生图像噪音的数码相机。
不过，这一点是相当困难的。如果图像噪音产生的难易指数等在使用手册上写的有，那就容易找到它，但是情况却不是这样。在杂志的评论报道中和Web公告板上留意一下自己所担心的机型也许是一种非常现实的处理方法。
此外注意一下CCD的尺寸也是一个不错的方法。从原理上来说，相对像素数量而言，CCD尺寸较小的机型容易产生图像噪音。由于CCD正在变得越来越先进，虽然不能一概而论，但是在同一时期亮相的机型虽然像素数接近，但如果CCD尺寸小的话，往往容易产生图像噪音。
只要缩小了看就看不出图像噪音
照片(2)：为能更容易地看到图像噪音将原来的数据放大300%。如果仔细观察就会发现图像噪音非常明显
长时间曝光产生的图像噪音
下面解释一下在拍摄夜景时，快门速度超过1秒的时候所产生的独特的图像噪音。
在图像的黑暗的夜空中，出线了一些孤立的亮点。可以说其原因是由于CCD无法处理较慢的快门速度所带来的巨大的工作量，致使一些特定的像素失去控制而造成的。为了防止产生这种图像噪音，部分数码相机中配备了被称为“降噪”的功能。
照片(3)是使用不具备降噪功能的相机拍摄的，照片(4)是使用具备降噪功能的相机拍摄到的。为了能够更好地理解图像噪音，(3)的曝光时间达到了25秒，两者的拍摄条件尽管稍微有点不同，但还是可以清楚地看到降噪功能的威力吧。
如果使用降噪功能，在记录图像之前就会利用数字处理方法来消除图像噪音，因此在保存完毕以前就需要花费一点额外的时间。
照片(3)：使用不具备降噪功能的相机拍摄到的效果。点击并放大图像后，就可以看到明显的图像噪音
照片(4)：使用具备降噪功能的相机拍摄到的效果
用JPEG格式对图像压缩而产生的图像噪音
如果将数码相机拍摄到的照片记录成JPEG格式的数据，就会产生JPEG格式特有的图像噪音。
由于JPEG格式的图像在缩小图像尺寸后图像仍显得很自然，因此就可以利用特殊的方法来减小图像数据。此时，它就会以上下左右8×8个像素为一个单位进行处理。因此尤其是在8×8个像素边缘的位置就会与下一个8×8个像素单位发生不自然的结合。
由JPEG格式压缩而产生的图像噪音也被称为马赛克噪音(Block Noise)，压缩率越高，图像噪音就越明显。
虽然把图像缩小后这种噪音也会变得看不出来，但放大打印后，一进行色彩补偿就表现得非常明显。这种图像噪音可以通过利用尽可能高的画质或者利用JPEG格式以外的方法来记录图像而得以解决。
过于提高压缩率(即降低文件尺寸)的照片。一眼即可看出马赛克噪音
模糊过滤造成的图像噪音
最后要说的是和JPEG一样，在对图像进行处理时造成的图像噪音。有时是在数码相机内部处理过程中产生的，有时是利用图像润色软件进行处理时产生的。对于尺寸较小的图像，为了使图像显得更清晰而强调其色彩边缘时就会产生图像噪音。
还是事实更有说服力，请看一看照片(5)和照片(6)。后者看起来更清晰。但是(5)和(6)都是把原来用300万像素数码相机拍摄的图像缩小以后的效果。
所谓的清晰处理就是指数码相机具有的强调图像色彩边缘的功能和图像编辑软件的“模糊过滤(Unsharp Mask)”功能。在不同款式的数码相机中也有一些相机会对整个图像进行色彩边缘的强调。而处理以后就会在原来的边缘外侧出现其他颜色的色线。
如果将图像尺寸缩小以后用于因特网的话，图像不是总觉得会变得模糊不清吗？此时如果利用“模糊过滤”功能对图像进行清晰处理，图像看起来效果就会好一些。不过由于产生了图像噪音，在进行第二次或第三次处理时，这种图像噪音就显得很麻烦。切忌不要因为处理过度而使图像显得过于粗糙。
照片(5)：没有进行模糊过滤处理的图像
照片(6)：进行了模糊过滤处理的图像，很小的文字都能看得清，有种层次感
放大以后可以看出相机的边缘产生了一条线
参考资料：http://tech.sina.com.cn/digi/2002-06-12/120303.shtml
热心网友
时间：2022-05-23 17:50
