? ? ? ? 噪點(diǎn)是什么？噪點(diǎn)可以簡(jiǎn)單理解為是噪聲影響產(chǎn)生的點(diǎn)，當(dāng)然這個(gè)噪聲不是我們生活中聽(tīng)到的噪聲，而是電子信號(hào)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生、不可見(jiàn)光產(chǎn)生的噪聲，其輸出產(chǎn)生的點(diǎn)有多種類型，例如老式電視機(jī)產(chǎn)生的雪花點(diǎn)、數(shù)字電視機(jī)在遭遇較強(qiáng)信號(hào)干擾會(huì)出現(xiàn)小點(diǎn)，相機(jī)拍攝出來(lái)的圖片，當(dāng)放大之后會(huì)多少發(fā)現(xiàn)一些原本不存在于該環(huán)境中的點(diǎn)（它是以一種多余的像素形式存在），這就是噪點(diǎn)。噪點(diǎn)是怎樣形成的呢？有沒(méi)有什么辦法可以消除？我們以相機(jī)的成像過(guò)程為例，先來(lái)了解下相機(jī)成像的過(guò)程，后面再來(lái)講解噪點(diǎn)的形成。
? ? ? ? 如上圖所示，傳感器（sensor）將通過(guò)鏡頭的光轉(zhuǎn)換為另一種信號(hào)，即傳感器的感光材質(zhì)將光信息處理后再傳輸?shù)紻SP，由DSP完成光電轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換），最后生成照片文件。由于傳感器上的感光材質(zhì)太過(guò)于敏感了，就算在一個(gè)黑暗的環(huán)境下，它也能感知到一些光線。要知道，人眼能看到的光是有局限的，只能看到波長(zhǎng)介于380到780的光線，超出這個(gè)范圍以為的光線就看不見(jiàn)了，稱為不可見(jiàn)光，不可見(jiàn)光例如紅外線、紫外線。簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)例子，將你的手機(jī)攝像頭或者相機(jī)對(duì)準(zhǔn)一個(gè)不停在按的遙控器，你從手機(jī)屏幕上或者相機(jī)的顯示屏上能看到遙控器上有紅點(diǎn)在閃爍，而人眼看遙控器，卻不能夠捕捉到遙控器發(fā)出的光。所以，就算是一個(gè)我們看起來(lái)很黑的環(huán)境，還是有很多我們看不到的光也是很自然的，不要以為這個(gè)事情很恐怖哦，從理論上來(lái)說(shuō)，人體的發(fā)熱也是通過(guò)紅外線的形式散發(fā)出去的，所以才有了紅外線測(cè)溫儀。扯遠(yuǎn)了，回到相機(jī)的傳感器上，傳感器上的感光材質(zhì)不管人眼是否能看到，它是很老實(shí)的儀器，只要它能感知到光線都會(huì)把這些光轉(zhuǎn)換成信號(hào)從而形成照片文件，這就直接導(dǎo)致成像的時(shí)候出現(xiàn)我們所說(shuō)的噪點(diǎn)。理論上來(lái)說(shuō)，噪點(diǎn)不可以消除，但可以盡可能的減少。
? ? ? ? 噪點(diǎn)產(chǎn)生的是多方位的，前面說(shuō)的傳感器捕捉到外部的光線形成的噪點(diǎn)是可能避免的，而其他原因產(chǎn)生的噪點(diǎn)則不可避免，如：
1、因長(zhǎng)時(shí)間的曝光而產(chǎn)生的圖像噪點(diǎn)
? ? ? ? 這種現(xiàn)像大部分出現(xiàn)在拍攝夜景，在圖像中黑暗的夜空出線了一些孤立的亮點(diǎn)。其主要原因是由于CCD無(wú)法處理較慢的快門速度所帶來(lái)的巨大的工作量，致使一些特定的像素失去控制而造成的（這點(diǎn)在夜間拍攝車流時(shí)容易拍出很玄幻的美景）。為了防止產(chǎn)生這種圖像噪音，部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)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(huì)利用數(shù)字處理方法來(lái)消除圖像噪音，因此在保存完畢以前就需要花費(fèi)一點(diǎn)額外的時(shí)間。
2、因用JPEG格式，對(duì)圖像壓縮而產(chǎn)生的圖像噪點(diǎn)
? ? ? ? 由于JPEG格式的圖像在縮小圖像尺寸后圖像仍顯得很自然，因此就可以利用特殊的方法來(lái)減小圖像數(shù)據(jù)。此時(shí)，它就會(huì)以上下左右8×8個(gè)像素為一個(gè)單位進(jìn)行處理。因此尤其是在8×8個(gè)像素邊緣的位置就會(huì)與下一個(gè)8×8個(gè)像素單位發(fā)生不自然的結(jié)合。由JPEG格式壓縮而產(chǎn)生的圖像噪音也被稱為馬賽克噪音（Block Noise），壓縮率越高，圖像噪音就越明顯。雖然把圖像縮小后這種噪音也會(huì)變得看不出來(lái)，但放大打印后，一進(jìn)行色彩補(bǔ)償就表現(xiàn)得非常明顯，直接產(chǎn)生的效果就是出現(xiàn)大面積的雪花小點(diǎn)。這種圖像噪音可以通過(guò)利用盡可能高的畫(huà)質(zhì)或者利用JPEG格式以外的方法來(lái)記錄圖像而得以解決。
3、模糊過(guò)濾造成的圖像噪點(diǎn)
? ? ? ? 模糊過(guò)濾造成的圖像噪音和JPEG一樣，在對(duì)圖像進(jìn)行處理時(shí)造成的圖像噪音。有時(shí)是在數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部處理過(guò)程中產(chǎn)生的，有時(shí)是利用圖像潤(rùn)色軟件進(jìn)行處理時(shí)產(chǎn)生的。對(duì)于尺寸較小的圖像，為了使圖像顯得更清晰而強(qiáng)調(diào)其色彩邊緣時(shí)就會(huì)產(chǎn)生圖像噪音。所謂的清晰處理就是指數(shù)碼相機(jī)具有的強(qiáng)調(diào)圖像色彩邊緣的功能和圖像編輯軟件的“模糊過(guò)濾（Unsharp Mask）”功能。在不同款式的數(shù)碼相機(jī)中也有一些相機(jī)會(huì)對(duì)整個(gè)圖像進(jìn)行色彩邊緣的強(qiáng)調(diào)。而處理以后就會(huì)在原來(lái)的邊緣外側(cè)出現(xiàn)其他顏色的色線。
4、電子元件自身產(chǎn)生的信號(hào)干擾導(dǎo)致的噪點(diǎn)。
? ? ? ? 那么，到底有沒(méi)有辦法可以完全消除噪點(diǎn)呢？這幾乎是不可能的。我們只能通過(guò)改善材質(zhì)、算法提高成像的質(zhì)量，而不能完全做到消除噪點(diǎn)。圖像發(fā)展到今天，人們也研發(fā)了一些對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)測(cè)的方法，噪點(diǎn)就是評(píng)測(cè)的項(xiàng)目之一。一些相機(jī)、手機(jī)廠商也意識(shí)到圖像質(zhì)量的重要性，花了大代價(jià)去做圖像質(zhì)量評(píng)測(cè)，從中獲得產(chǎn)品改善的方向。相機(jī)、鏡頭廠商攝像頭應(yīng)用方面所做的努力結(jié)果，我們?cè)谑褂眠@些產(chǎn)品的時(shí)候也感受到了巨大的改善。噪點(diǎn)不可完全消除，但我們可以盡可能的減小它帶來(lái)的影響。