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噪声通常被定义为与“纯”信号的任何偏差。信号被视为图像的亮度模式,因此代表图像的像素值的任何变化都是噪声。这些变化的主要原因是:
散粒噪声。从光源发射光子的随机方式导致图像亮度的随机变化。光子越少,这种噪声越明显。可以通过使更多的光入射到传感器上来减少。
暗电流(热)噪声。相机产生的热量(像光一样可以是电磁辐射,可以在传感器上显示)。由于它不是场景的一部分,因此是噪音。可以通过冷却传感器,限制曝光时间(传感器激活的时间越长,加热越多)或拍摄暗框(即关闭快门或镜头盖处于打开状态)以从原始图像中减去图像来减少此现象(某些相机具有将其自动化的设置)。
光响应不均匀(图案噪声固定)。这是由于硅中的瑕疵引起的,该瑕疵导致像素比其邻居稍微敏感或不敏感。校准可以减少PRNU,尽管它可能取决于曝光时间等参数。
读取噪音。由从传感器像素读取值的电路产生的电噪声。可以通过使用较高的 ISO 来降低(在未最大化信号的情况下,在读出之前放大信号意味着读出噪声占信号的百分比较小)或使用读出噪声较低的相机。您可以查看基本ISO处的阴影噪声系数,以了解读取噪声。
量化噪声。将模拟信号转换为有限的一组离散数字值时的舍入误差。通常不会引起注意,可以通过使用每个像素存储更多位(例如14而不是12)的传感器来减少这种情况。
以下是技术上的噪音,但很少这样提及:
波纹/锯齿。一种空间量化噪声,由于干扰模式和传感器元件的固定间距而产生混叠。可以通过抗混叠滤波器(通常将其作为标准装备)来减小它,也可以通过增加采样频率(每单位面积的像素数),即使用同一镜头获得更多的百万像素来减少它。
将图像存储为JPEG时的压缩伪像。可以通过选择JPEG的最高质量设置或拍摄原始图像来减少。
热像素,残留像素,暗像素。始终提供零或最大可能响应的传感器元件。
术语“颜色噪声”描述了噪声如何表现出来-它不是上述噪声的来源。色彩噪声是指像素颜色的随机变化,而不仅仅是其亮度。由于眼睛对颜色的空间变化较不敏感,因此色噪声很容易消除,由于降噪导致的细节损失不太明显。
同样,“高频噪声”是指另一特征,空间频率或噪声的峰值之间的距离。
您只需要了解所有相机附带的两种噪点,这些噪点在较高ISO时可见。
为了最大程度地减少此类噪点,请尽量不要以较高的ISO拍摄,这会降低图像质量(每个相机都不同)。使用f2.8或F1.4之类的快速镜头可以帮助您在光线不足的情况下不要将ISO推得过高,以使快门速度保持足够高。如果场景太暗,则将噪音降至最低的唯一方法是使用闪光灯。
最后,还有诸如噪音忍者或噪声之类的软件,可以在不牺牲智商的情况下帮助您消除一些噪音。