數碼相機壞點和噪點

科學知識 9547 540 2014-11-24

數碼相機的成像元件(CCD或CMOS)一般有數百萬個感光單元組成,如果某個感光單元損壞,不能成像,即成為壞點(DeadPixel)。感光元件都有熱穩定性的問題,溫度升高,噪音信號過強,會在畫面上形成雜色的斑點,這就是我們常聽說的噪點或是噪音(hotpixel)。

在數碼相機同一設置條件下,如果所拍的圖像中雜點總是出現在同一個位置,就說明這台數碼相機存在壞點,一般廠家對壞點的數量有規定,如果壞點數量超過了規定的數量,可以向經銷商和廠家更換相機。假如雜點並不是出現在相同的位置,則說明這些雜點是由於使用時形成的噪點。

壞點的檢測方式:打開相機,蓋上鏡頭蓋拍攝,理論上圖像應該是純黑色,若有斑點即是壞點或噪點。壞點總在畫面的固定位置,而且無論使用怎樣的曝光組合或怎樣的感光度,始終存在。

數碼相機的LCD也可能有壞點,無論是菜單操作還是瀏覽圖像,也無論用什麼比例瀏覽,在LCD上始終存在的點是LCD的壞點。LCD一般沒有所謂的噪點。

數百萬像素的數碼相機有一兩個壞點,對成像的影響其實並不大,但總歸不完美,令人不舒服,遇到有壞點的產品,只有更換。噪點的嚴重程度不但不同型號的相機差別很大,同一款產品也有個體差異,有條件的話應該多對比幾台。

數碼相機的噪點(noise)也稱為噪聲、噪音,主要是指CCD(CMOS)將光線作為接收信號接收並輸出的過程中所產生的圖像中的粗糙部分,也指圖像中不該出現的外來像素,通常由電子干擾產生。看起來就像圖像被弄髒了,佈滿一些細小的糙點。我們平時所拍攝的數碼照片如果用個人電腦將拍攝到的高畫質圖像縮小以後再看的話,也許就注意不到。不過,如果將原圖像放大,那麼就會出現本來沒有的顏色(假色),這種假色就是圖像噪音。

噪點產生的原因:

1、長時間曝光產生的圖像噪音

這種現像主要大部分出現在拍攝夜景,在圖像的黑暗的夜空中,出線了一些孤立的亮點。可以說其原因是由於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制而造成的。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音

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(BlockNoise),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音

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(UnsharpMask)」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。

如果將圖像尺寸縮小以後用於因特網的話,圖像不是總覺得會變得模糊不清嗎?此時如果利用「模糊過濾」功能對圖像進行清晰處理,圖像看起來效果就會好一些。不過由於產生了圖像噪音,在進行第二次或第三次處理時,這種圖像噪音就顯得很麻煩。切忌不要因為處理過度而使圖像顯得過於粗糙。



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