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噪点“真凶”找到了,特别提示:除了ISO,还有这三个变量

 浮云新发现 2019-07-10

噪点“真凶”找到了,特别提示:除了ISO,还有这三个变量

“噪点”是当今数码摄影中普遍存在的问题,通常表现为图像中带有斑点的色彩像素或呈现一种粒状效果。在黑白摄影中,有很多摄影师喜欢使用增加噪点的这一手法,让画面更加具质感。但是对于大多数图像的质量而言,它通常会产生较为严重的负面影响。因此为了更好的避免或消除这一问题,对噪点进行深入了解是非常有必要的。

在本文中,我们将详细介绍噪点是怎样产生,以及相机的ISO与照片中的噪点之间的联系。并且最大限度的在拍摄前避免或在拍摄后消除它们。

揭开噪点的本质

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噪点通常会为图像戴上一种颗粒状的面纱,模糊了细节使照片看起来更糟。在某些情况下,可能也会导致图像过于嘈杂,以至于根本无法使用。事实上,即使你安装着镜头盖拍摄,照片也不会完全是黑色的。它可能很接近,但总会有微小的缺陷,比如随机的明亮和变色的像素。

相机的传感器与噪点

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相机传感器接收光并通过微型光电二极管将其处理成电荷,其输出反映为最终数字图像中的像素。这些电荷告诉传感器每个相应像素的颜色是什么,以及产生数字图像的其他信息。

“噪点”通常是由传感器内部和周围不需要的电子流引起的,这些电子流会随着相机中的感光度设置,曝光长度,温度而增加,甚至在不同的相机传感器型号之间有很大不同。

了解不同的噪点类型

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数码相机通常会产生三种常见的噪点,分别是“随机噪点”和“固定噪点”以及“条带噪点”。上面的三个示例显示了在平滑的灰色背景下,每种类型的噪点的差异。

  1. 随机噪点的特征在于实际图像强度之上或之下的色彩波动。在任何曝光长度下总会有一些随机噪点,它受ISO感光度的影响最大。

  2. 固定噪点包括所谓的“热噪”,当像素的强度远远超过环境随机噪点波动时,定义为“热噪”。固定噪点通常出现在非常长的曝光中,并且由于更高的传感器温度而逐渐加剧。

  3. 条带噪点是相机从数字传感器读取数据时引入的噪点。在高ISO下的阴影中,或者当图像过亮时,最明显的就是条带噪点。甚至根据相机某些白平衡的不同条带噪点也会增加或减少。

尽管固定噪点看起来更令人讨厌,但由于它是可重复的,因此通常更容易移除。相机的内部电子系统可以很好的减去这些噪点,以显示真实的图像。在不降低图像质量的情况下,较少令人反感的随机噪点通常更难以去除,因为计算机很难从精细纹理图案中辨别随机噪点,如果删除随机噪点,您通常也会删除这些纹理。

如何才能有效降噪?

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如果您注意到照片中有很多难以接受的噪点,第一步应该通过之前我们提到的三种常见噪点类型,确定它的影响因素。一旦您确定了噪点的来源,就可以采取措施来避免它。以下是一些可以防止大量噪点的方法。

控制ISO防止“随机噪点”

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如今的技术变得越来越强大,大多数相机都能够在一个稍高的ISO下,获得几乎没有明显噪点的图像。但是如果是使用较高的ISO通常会产生更多的噪点,这一问题让很多的人产生疑问。在此我们需要了解一个概念,即“基础ISO”,这是相机ISO的最低值(通常为50或100)。

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通常我们认为,每一次提高ISO,传感器都会变得更灵敏,但是让我澄清一下这个概念。当我们增加相机的ISO值时,我们就增加了信号的增益,这导致了与信号相关的噪点的增加。它就像一个收音机调到一个电台,但由于频率重叠,背景噪音很小。可以如果我们提高音量,我们实际上并没有改变接收到的信号,我们只是放大了信号。因此,背景噪音只会跟着变得更大,我们的相机也是如此,其实我们不是让传感器更加灵敏,而是放大了基础ISO所记录下来的信号。

我们通常将提高ISO作为获得适当曝光的最后手段。当在低光的情况下拍摄时,我们需要更多的光到相机的传感器,我们首先应该试图开启更大的光圈,如果还需要更多的光线,在提高ISO之前,通常会将快门速度降低到所拍摄对象的最小可接受速度。

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在标准ISO感光度范围内,ISO感光度越低,图像质量越高,所以了解可用ISO还是有必要的。我们可以用不同的ISO数值由小到大拍摄一组弱光测试照片。最终在这组照片中选出ISO可以接受的最大数值,如果它在ISO1600时看起来不可用,那么就坚持在拍摄时低于这个值。在使用自动ISO时也要注意这一点,我们可以将自动ISO范围设置在可接受的最大值。

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若可接受最大值仍然无法满足拍摄需求,在使用更高ISO前可以开启相机的高ISO感光度降噪功能,但是这往往会在拍摄一张照片后带来更长的机内处理时间,并且也会加剧相机的电量消耗。

处理长曝光“固定噪点”

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长曝光会产生一些具有戏剧性的图像,但如果曝光时间过长,相机的传感器就会开始发热,像素就会呈现不正确的颜色和曝光。大多数相机都有一个称为长曝光降噪的功能。开启该功能后相机会分析图像并寻找任何不正确的像素并将其修复。但是需要注意的是,这通常需要一些机内处理时间,并且曝光时间越长处理的时间也会越长。通常我们拍摄一张30秒曝光的照片,相机会进行分析和校正十几秒。如果我们的曝光时间是10分钟甚至更长,这可能就有点不切实际。虽然这不是最高效的,但的确可以得到更好的拍摄质量。当然我们还有更高效的处理方式,即后期处理,该内容我们将在下文进行了解。

用RAW格式缓解“条带噪点”

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使用RAW格式是一个获得最佳拍摄质量的好方法。但是我们并不需要一直拍摄RAW格式的图像,我们仅需在光线变得有点暗的时候,切换到RAW格式即可。原因是JPEG图像已经应用了压缩。这意味着图像中已经存在一些噪点,即JPEG的“伪像”。如果您在JPEG文件中使用高ISO,那么噪音会变得更糟。此外,在后期制作中,使用原始文件比使用JPEG具有更大的灵活性,可以消除噪点并增加一定的曝光。

通过后期处理消除噪点

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在开始使用任何降噪工具之前,要了解降噪通常是以牺牲照片中的一些细节为代价的,因为去除噪点的过程涉及到平滑图像像素,但这是值得的。此外,主要的Lightroom噪点去除工具将修复应用于整个图像,而不仅仅是单独区域。

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要消除照片中的噪点,请打开“修改”面板,以显示“细节”菜单中的“噪点消除”调节组。在那里你会分别找到明亮度噪点和颜色噪点的调节滑块。

对于原始图像,Lightroom在导入过程中自动应用颜色降噪。因此,在默认情况下,颜色降噪滑块将设置为25,所有原始图像的细节和平滑度设置为50。明亮度噪点滑块设置为0,细节设置为50。

颜色噪点与亮度噪点

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照片中的噪点可以分为颜色噪点和亮度噪点两种修复形式。颜色噪点是由照片中一个区域内的彩色像素所表现出来的,它应该显示为一种平坦的颜色。在下图中,您可以看到在一个区域中有多个颜色的像素,这些像素应该是纯蓝色的。

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亮度噪点是单色的,所以它会少一些色彩,更像是颗粒。这是一张在清晨光线下以ISO 6400拍摄的照片的天空,其中存在大量的亮度噪点。

降噪滑块的作用

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一旦你调整了明亮度噪点滑块,你就可以调整它的细节和对比度滑块。细节滑块控制明亮度噪点阈值,值越高,图像中的细节越多,但是,您可能会存在一些残留的噪点。如果您使用一个较低的值,您会得到一个更平滑的结果,但有着更少的细节。对比度滑块控制对比度,因此高值将保留更多的对比度,但您也可能看到更多的噪点和斑驳的图像。较低的值会给你一个更平滑的结果,但同样以降低对比度为代价。

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对于颜色噪点滑块,还有两个额外的滑块分别是细节和平滑度。细节滑块控制颜色噪点阈值,因此将其调整到一个更高的值将保护颜色边缘的细节,但通常以删除斑点颜色为代价。较低的值会给你一些额外的平滑的颜色噪点,但作为一个结果,你可能会注意到颜色会互相渗透。调整平滑滑块,以帮助减少低频色彩斑点。

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在去除颜色噪点后,一些亮度噪点很明显,所以通常我们都是在去除颜色噪点后,再用明亮度滑块将去除剩余的明亮度噪点,当我们去除图像中的噪点时,以1:1的大小对比查看图像会有帮助,这样你就能清楚地看到发生了什么,也可以定期缩小查看结果。

结语

利用这些知识拍出更高质量的照片并不难。只要尽可能地增加你所捕捉到的原始数据(使用更长的快门速度,更大的光圈,或者更明亮的场景)。如果您已经达到了这三个变量的合理限制,那么剩下的通过后处理软件使照片更加完善即可。无论哪种方式,首先捕捉更多的光总是更好的。

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