照片的噪點(diǎn)是什么？噪點(diǎn)的種類有哪些？

在給大家分享攝影知識時(shí)我經(jīng)常都會提到“照片噪點(diǎn)”這個知識點(diǎn)，很多人不明白噪點(diǎn)是什么以及照片為什么會有噪點(diǎn)。今天給大家分享一下這方面的知識，希望對大家有幫助。

由于數(shù)碼攝影的特點(diǎn)，基本上每一張數(shù)碼照片或多或少都會出現(xiàn)噪點(diǎn)。做為數(shù)碼時(shí)代的攝影者，充分了解噪點(diǎn)的起因，針對性進(jìn)行前期拍攝時(shí)的設(shè)置，結(jié)合后期對照片進(jìn)行降噪處理，才能輸出滿意的作品。

以下，我們就從幾個方面帶您了解噪點(diǎn)的產(chǎn)生原因，及如何針對性降低和避免噪點(diǎn)產(chǎn)生，如何利用后期技術(shù)去除噪點(diǎn)，助您得到高品質(zhì)圖像。

1、什么是噪點(diǎn)？

數(shù)碼相機(jī)的噪點(diǎn)是指CCD（CMOS）將光線作為接收信號接收，在輸出過程中產(chǎn)生的圖像中粗糙的部分。這些粗糙的部分就是一些小糙點(diǎn)，所以被稱為“噪點(diǎn)”。

另外，還有一個東西叫壞點(diǎn)，很多人容易把“噪點(diǎn)”和“壞點(diǎn)”混淆。當(dāng)你的相機(jī)在相同參數(shù)條件下，所拍出來的照片中糙點(diǎn)總是在同一位置，那就說明這臺相機(jī)有壞點(diǎn)。

相機(jī)廠商對相機(jī)的壞點(diǎn)數(shù)量是有規(guī)定的，如果該相機(jī)壞點(diǎn)的數(shù)量超過了相機(jī)廠商規(guī)定的壞點(diǎn)數(shù)量，那么你可以拿去換的。但是拍出來的照片中糙點(diǎn)并不是在同一個位置，那么說明是使用時(shí)產(chǎn)生的噪點(diǎn)。

2、產(chǎn)生噪點(diǎn)的原因

CCD（CMOS）都存在熱穩(wěn)定性的問題，就是成像的質(zhì)量和溫度有一定的關(guān)系。如果你的相機(jī)溫度升高，那么噪音信號就會變強(qiáng)，就會在畫面上形成一些雜色斑點(diǎn)，也就是我們說的噪點(diǎn)。

現(xiàn)在的相機(jī)廠商很注重對噪點(diǎn)的控制，所以才有了降噪功能的產(chǎn)生。但是噪點(diǎn)這東西是沒辦法完全克服的，這東西關(guān)系到感光度（ISO）、曝光時(shí)間、相機(jī)溫度等東西，想要完全克服是很難的事情。

①CMOS的密度

密度越高，噪點(diǎn)越容易產(chǎn)生，可以理解為互相間靠的太近的電子元件會產(chǎn)生信號干擾。

比如佳能高端機(jī)和索尼的A7R4它們的高感都不太好。也就是說，當(dāng)它們在ISO較低的時(shí)候，噪點(diǎn)沒有或不太顯眼，而使用略高一點(diǎn)的ISO時(shí)，噪點(diǎn)很明顯，顯然高像素會讓單個像素的大小變小，單位像素接收到的光也就越少，從而影響了畫質(zhì)的純凈度。

CMOS密度取決于CMOS的面積及總像素值。所以，我們并不要單純?nèi)プ非笙鄼C(jī)的高像素，你看三大相機(jī)廠商最頂級的機(jī)器，sony a9II，佳能EOS 1DX2，尼康D5，目前這三款在售機(jī)器的總像素值都沒有突破3000萬。

同時(shí)我們也能理解為何全幅的畫質(zhì)會比半幅好，更是遠(yuǎn)超手機(jī)的原因，因?yàn)榈状?，底大一級壓死人?。?/span>

②影像處理器

影像處理器的作用之一就是對CMOS產(chǎn)生的電信號進(jìn)行處理。其中涉及到對噪點(diǎn)的抑制。因此，相機(jī)也有買新不買舊之說，如果用同一個CMOS，但用的影像處理器更先進(jìn)的話，也能給畫質(zhì)帶來提升。

說個題外話，索尼的手機(jī)cmos是供應(yīng)好多廠商的，例如華為，就是彩用索尼的成像單元，但華為能夠在成像單元的基礎(chǔ)上對圖像進(jìn)行優(yōu)化，而索尼反而在算法上不夠好，自家的手機(jī)在DxO的畫質(zhì)榜上落后了華為許多身位。

③長時(shí)間曝光產(chǎn)生噪點(diǎn)

相機(jī)是通過感光元件來記錄圖像信息的，而感光元件則需要通電才能工作的，而通電就一定會產(chǎn)生熱量。

另外，感光元件在運(yùn)行時(shí)也會受到自身溫度的影響，所以當(dāng)感光元件的溫度升高時(shí)就會產(chǎn)生一些噪點(diǎn)，也就是大家經(jīng)常說的“熱噪”。

當(dāng)我們進(jìn)行長時(shí)間曝光拍攝時(shí)，感光元件的工作時(shí)間會更長；感光元件的溫度也會升得更高，從而產(chǎn)生的噪點(diǎn)會非常明顯。

曝光時(shí)長越長，背景噪音互相疊加，自然噪點(diǎn)就更多了。極端的例子是星空攝影，星空攝影為了降低噪點(diǎn)，對于曝光時(shí)長是需要控制的，所以，一般適合用于星空攝影的鏡頭要求，一是超廣角，二是大光圈。

說直白點(diǎn)就是：長時(shí)間曝光之所以會產(chǎn)生噪點(diǎn)，是因?yàn)楦泄庠臏囟壬?/span>

現(xiàn)在很多相機(jī)具備“長曝光降噪”功能，打開這個功能相機(jī)會自動進(jìn)行降噪。但是會耗費(fèi)掉一些時(shí)間，如果你急著拍攝，那么盡量不要打開這個功能。另外，打開降噪功能還會讓畫面的一些細(xì)節(jié)丟失。

④高感光度產(chǎn)生噪點(diǎn)

高感光度為什么會產(chǎn)生噪點(diǎn)，這個問題很寬泛，我舉個例子讓大家簡單的做個了解。

高ISO可以理解為將電信號進(jìn)行放大，這同時(shí)也放大了背景噪音，所以，噪點(diǎn)也就更明顯了。

我們說一款相機(jī)的高感能力好不好，也就是指在使用高ISO時(shí)，是否會產(chǎn)生大量的噪點(diǎn)。所以，若有可能，不要使用過高的ISO。當(dāng)然當(dāng)我們要在暗光情況下獲得清晰的圖像，就必須使用ISO值。具體多少合適，還是要根據(jù)具體的機(jī)器而定。因?yàn)槟芘牡绞亲钪匾?，其次才是拍的好?/span>

我們調(diào)整相機(jī)的感光度（ISO）就是調(diào)整CCD信號處理的放大量，由于放大量的提高，降低了輸出信號的信噪比，噪點(diǎn)當(dāng)然就顯現(xiàn)出來了。說簡單點(diǎn)就是感光度提高了，相機(jī)傳感器會得到更多的雜訊，那就會產(chǎn)生更多的噪點(diǎn)。

就像大家用音響聽音樂一樣，你把音響的音量調(diào)小基本聽不到雜音，但是你把音響的音量調(diào)大你仔細(xì)聽就會聽到雜音。相機(jī)感光度調(diào)高會出現(xiàn)噪點(diǎn)和音響音量調(diào)高出現(xiàn)雜音原理差不多。

高感光度和長時(shí)間曝光都會產(chǎn)生噪點(diǎn)，但是在正常的曝光范圍下，高感光度帶來的噪點(diǎn)更加明顯。

⑤后期處理的影響

當(dāng)我們在做后期調(diào)整的時(shí)候，有一些操作也會增強(qiáng)噪點(diǎn)，比如我們在做銳化處理，在將暗部提亮的時(shí)候，都有可能將噪點(diǎn)同步的進(jìn)行強(qiáng)化，這里是需要注意的。所以我們在后期處理的順序是很重要的。

3、怎么控制噪點(diǎn)？

噪點(diǎn)這玩意兒是無法控制和避免的，它就像一種特殊的電信雜波。雖然不能控制和避免噪點(diǎn)，但是大家可以盡量去減少噪點(diǎn)。

①使用低感光度

有可能的話，盡量使用低ISO；使用低感光度進(jìn)行拍攝能保證畫質(zhì)，降低噪點(diǎn)。但是不能一味用低感光度進(jìn)行拍攝，還是要根據(jù)自己的拍攝題材來，有些時(shí)候必須要用高感進(jìn)行拍攝。另外，現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)高感能力很強(qiáng)，用稍微高點(diǎn)的感光度拍都沒什么問題。

如果要進(jìn)行長時(shí)間曝光的話，最好選擇使用三腳架用低ISO。

②減少屏幕取景

如果你長時(shí)間用屏幕取景，那么會讓CMOS發(fā)熱，從而產(chǎn)生熱噪。如果大家不是急著拍攝可以打開“長時(shí)間曝光降噪”功能，它能有效的減少噪點(diǎn)，讓畫質(zhì)變得更好。

③高光照條件，曝光時(shí)間縮短

④通常建議“向右過曝法”

也就是說，過曝拍攝會比欠曝拍攝所產(chǎn)生的噪點(diǎn)就少。

4、降噪處理

①機(jī)內(nèi)降噪

相機(jī)一般都有機(jī)內(nèi)降噪，如相機(jī)一般都有這樣的選項(xiàng)：

數(shù)碼照片，我的理解是都需要有后期的處理過程，哪怕是很少的一點(diǎn)處理，也是一個必備過程。

②前后期結(jié)合的堆棧方式

所謂的堆棧就是將同一機(jī)位拍攝的同一場景的多張照片合成一張，可以去除不必要的雜色、噪點(diǎn)。

這對于夜景拍攝、模擬慢門等都是非常有價(jià)值的方法。

后期方法在photoshop里，從菜單依次選擇：文件 → 腳本 → 將文件載入堆棧，勾選“嘗試自動對其源對象”。然后在從菜單依次選擇：編輯 → 自動混合圖層 ，應(yīng)用“堆疊圖像”。這里我們就略過具體的過程了。

③后期降噪

這是我們的重點(diǎn)。建議拍攝時(shí)保存raw格式，raw格式的好處就不在此多說了，我們主要說說raw格式如何降噪；不管理ACR或是Lightroom都有降噪的選項(xiàng)。

后期降噪有兩個大優(yōu)勢：一是可控性很強(qiáng)，二是能避免長時(shí)間降噪占用大量拍攝時(shí)間，為了拍攝節(jié)省時(shí)間。

5、噪點(diǎn)的種類

①高斯噪點(diǎn)Gaussian Noise

高斯噪點(diǎn)是一種傳感器噪點(diǎn)。這主要是由于傳感器發(fā)熱所產(chǎn)生的副作用。發(fā)熱通常是由傳感器的電流和照度水平?jīng)Q定的。

高斯噪點(diǎn)最容易被人發(fā)現(xiàn)的，在曝光不足、ISO被調(diào)的太高的情況下，畫面中會出現(xiàn)恒定的噪點(diǎn)閃動。在大多數(shù)傳感器中，這種噪點(diǎn)在曝光不足的圖像中往往是藍(lán)色的。

②固定模式噪點(diǎn)Fixed-Pattern Noise

固定模式噪點(diǎn)通常是由特定傳感器制造過程中的缺陷引起的。當(dāng)不同的像素具有不同的感光敏度水平時(shí)就會出現(xiàn)這種情況。

在視頻中，由于受影響像素的輸出水平差異較小，這種噪點(diǎn)比較容易識別。FPN不像其他形式的噪點(diǎn)那樣會移動或閃動。相反，它表現(xiàn)為比實(shí)際記錄的信息更亮的像素疊加。在光線較暗的情況下最容易被發(fā)現(xiàn)，但其他因素也會加劇這種情況。

③椒鹽噪點(diǎn)Salt and Pepper Noise

這個名字聽起來有點(diǎn)好吃。其實(shí)椒鹽噪點(diǎn)(salt-and-pepper noise)是兩種噪點(diǎn)類型，一種是鹽噪點(diǎn)( salt noise )，另一種是胡椒噪點(diǎn)( pepper noise )。

為什么會有這么別致的名字呢？因?yàn)?，鹽=白色(0)，椒=黑色(255)。所以前者是高灰度噪點(diǎn)，后者屬于低灰度噪點(diǎn)。一般兩種噪點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)，呈現(xiàn)在圖像上就是黑白雜點(diǎn)。鹽和胡椒噪聲的成因可能是影像訊號受到突如其來的強(qiáng)烈干擾而產(chǎn)生、類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器或位元傳輸錯誤等。

視覺上看，它很像某些像素“壞掉了”。除了椒鹽噪點(diǎn)會產(chǎn)生這種效果，通常從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換也會造成這種噪點(diǎn)出現(xiàn)。

④散粒噪點(diǎn)Shot Noise

散粒噪點(diǎn)是圖像較暗部分的主要噪點(diǎn)類型。在技術(shù)上被稱為“Photon Shot Noise”，這種噪點(diǎn)是由于光子在任何給定時(shí)間撞擊每個像素時(shí)的自然固有變化(基于曝光級別）造成的。

聽起來有點(diǎn)復(fù)雜?？傊⒘Ｔ朦c(diǎn)是造成欠曝鏡頭陰影呈現(xiàn)“塊狀”的最大原因。在極端情況下，散粒噪點(diǎn)會變成椒鹽噪點(diǎn)。

⑤各向異性噪點(diǎn)Anisotropic Noise

當(dāng)傳感器讀數(shù)被取樣或量化時(shí)，會產(chǎn)生各向異性(An-Isotropic )噪點(diǎn)。這種類型的噪點(diǎn)通過將精細(xì)的細(xì)節(jié)混合在一起，造成畫面中出現(xiàn)了實(shí)際上不存在的圖案，或?qū)⒅本€解析為鋸齒狀從而降低了受影響鏡頭中的圖像分辨率。

任何熟悉視頻的人都應(yīng)該遇到過這樣的情況，想想前幾代數(shù)碼單反的可怕混疊和摩爾紋就知道了。

攝影機(jī)中的這種噪點(diǎn)通常在原生傳感器分辨率遠(yuǎn)高于記錄分辨率時(shí)出現(xiàn)。許多老攝影機(jī)選擇將高分辨率采樣到記錄的分辨率，而不是簡單地縮放輸出以適應(yīng)，導(dǎo)致早期大格式尺寸視頻傳感器的嚴(yán)重混疊和摩爾紋。

⑥周期噪點(diǎn)Periodic Noise

外部噪點(diǎn)通常來說出現(xiàn)最多的就是，周期噪點(diǎn)。它發(fā)生在一些自然，或人為信號干擾記錄的畫面中。它通常以固定的模式覆蓋在圖像上。

在處理視頻時(shí)，學(xué)會在拍攝過程中，正確識別出畫面噪點(diǎn)類型是非常重要的，這樣你就可以相應(yīng)的采取措施來減少噪點(diǎn)對畫面的負(fù)面影響。

如果你在畫面中發(fā)現(xiàn)了噪點(diǎn)，可以先在腦海中瀏覽一下以上每種噪點(diǎn)的類型，以便你制定出合理的策略來解決。