测试修复数码相机的噪点和坏点

测试修复数码相机的噪点和坏点
作者：赵强
随着数码相机的日益普及，广大消费者迫切需要了解一些数码相机选购时的基本知识。

其中数码相机的噪点和坏点情况，更是为消费者所关切。

作为摄影发烧友，对数码相机的成像质量有着比一般消费者更高的要求，在购买数码相机，特别是购买单反数码相机时，检验CCD/CMOS影像传感器的质量就成为一项必不可少的关键环节。

那么到底应该如何检验CCD/CMOS影像传感器的噪点和坏点情况，从而挑选一台你满意的数码相机呢？下面就为大家介绍一下检测数码相机的噪点和坏点情况的方法。

1. 数码相机的噪点和坏点
首先我们先来了解一下什么是数码相机的噪点和坏点，这将有助于加深你对检测噪点和坏点的理解。

数码相机最核心的器件是CCD/CMOS，它可以把光的亮度转化为相应电流，然后通过记录电流值来达到记录图像的目的。

如果CCD/CMOS 存在坏点或过多的噪点，在拍摄夜景或进行其他低调影像拍摄时，照片会有较多的杂色等干扰点，影响成像质量。

CCD 噪点和坏点可分成两大类。

第一类是噪点，它是由电子器件本身的噪声、放大电路的噪声以及干扰等形成的。

这些噪声主要包括散粒噪声、热噪声、1/f噪声、非均匀噪声和固定图像噪声。

其中散粒噪声和热噪声是由载流子引起的，1/f噪声和非均匀噪声是由材料的缺陷和不均匀性引起的，固定图像噪声是因为工艺的误差使相邻输出信号的源跟随器不匹配引起的。

噪点的表现是位置并不固定，并且亮度一般不会很大，大多是随机产生的，因此前期拍摄时也是没有办法完全避免和消除的，后期则可以方便地通过软件弥补，这种情况一般大家不必在意。

第二类是由于CCD元件制作工艺上的缺陷产生的大亮点，表现为位置固定，曝光时间越长亮度越大，产生的原因是光电转换器件本身有漏电的现象。

如果比较严重的话，就成为我们通常所说的坏点了。

其实对于数码单反相机的影像传感器来说，像素数量从600万到800万、1000万不等，这么多像素点中产生一些坏点实际上也是难以避免的，只要不是在影像传感器的中央部位，大多是不太影响照片质量的。

一般来说生产厂商在产品出厂前，会对坏点都进行屏蔽处理，只有极少数坏点我们可以察觉到。

2. 检测数码相机的噪点和坏点情况的方法
检测数码相机的噪点和坏点情况的方法有两个，一个是目测法，另外一个是软件检测。

这两种方法都是简单有效的。

下面具体介绍一下检测方法。

①拍摄测试样片
不管是目测检测，还是软件检测，我们都需要拍摄测试样片。

样片的拍摄要符合下列条件：
其一，必须是全黑影像而不是我们日常所拍摄的图片，日常的图片是看不出什么东西的。

因为99％以上的坏点是那种不管什么条件下都亮着的点，所以用全黑影像来测试最容易发现。

对于数码单反相机来说，这一点很简单，盖着镜头盖拍摄就可以了。

不过有些DC是没有手动模式或者无法盖上镜头盖拍摄，这就需要在暗室中或暗袋里进行拍摄。

其二，设置相机的图像质量为最高的JPEG格式，并使用最高像素拍摄。

拍摄前将相机内的色彩、反差、锐度都调节到初始默认数值。

有些相机在曝光时间超过1?4s的时候会自动启动降噪功能，因此还要关闭相机的自动降噪功能。

那么应该拍摄什么样的全黑图片呢？一般来说，如果想更加准确的话，就要拍摄各种ISO下的不同光圈和快门速度的组合。

不过这样比较麻烦，可以简化一下。

推荐的组合是这样的：
如果购买的是数码单反相机的话，可以拍摄这样的图片：ISO1600，光圈F16，曝光30s（某知名公司的测试标准是ISO1600，光圈F16，曝光4s，如果有1个坏点的话，可以更换相机）。

好多朋友会在不同感光度下都拍摄全黑测试片，其实我觉得大可不必。

笔者推荐的拍摄方法，几乎可以称为是一种
极限测试法了，除了涉及天文摄影的发烧友（经常曝光几十分钟，甚至一两个小时），一般很少有朋友会用到“ISO1600、光圈F16、曝光30s”的组合。

如果相机在这种情况下都没有坏点，或者噪点很少的话，在其他低感光度、短时间快门情况下，更不会有坏点或者噪点。

所以我觉得在笔者推荐的这一种曝光组合情况下进行测试就足以了。

如果购买的是小DC的话，如果图省事的话只测试最低感光度或中等感光度就可以了（实际使用中一般不推荐使用高感光度拍摄）：ISO50或ISO100，曝光4~15s，光圈一般无法控制，就按照相机设定好了。

对于小DC来说，实际使用中笔者建议大家尽量使用最低感光度拍摄，尽量不要使用ISO200以上的感光度。

虽然有很多小DC的最高感光度已经达到了ISO3200，但是由于影像传感器面积小，高感光度噪点增加是无法避免的，测试最高感光度的实际意义不大。

拍摄好测试用的全黑照片，下面我们就可以检测了。

②目测法
这种方法适合于在购买数码相机时没有随身携带电脑，或者无法通过电脑检测的朋友。

拍摄好测试用的全黑照片后，我们可以通过数码相机后背的LCD取景器回放刚才拍摄的照片，按相机的放大按钮，将照片放大到最大（一般数码相机都提供8~12倍的放大比例）。

放大到最大后，按动数码相机的导航键，反复观察照片的不同位置，各个位置都不要漏掉。

照片中央要重点观察，仔细观察全黑的照片上是否有亮度很高的亮点或彩色的点。

如果发现亮点或彩色点，也不要着急，再重新拍摄两张新的全黑测试照片，继续观察。

如果亮点或彩色的点，位置不停的变化，一般就是亮度较高的噪点。

如果亮点或彩色的点，总是在相同位置出现，那么很可能就是CCD的坏点。

当然对于数码相机来说曝光时间越长而噪点越少是最理想的。

这种检测方法比较直观，但是对于准确的数量统计比较困难，而且比较主观，推荐大家在没有准备的情况下使用这种目测法。

③软件检测
现在最流行的噪点、坏点测试软件之一是Dead Pixel Test。

这个软件很小，而且不需要安装，解压后可以直接使用，比较简单、方便（如图1）。

首先按图右上角的Browse（浏览）按钮选中已从数码相机导入电脑的测试图像，然后再按Test（测试）按钮，就可完成测试。

软件默认的噪点/坏点阈值参数是：60 是噪点（hot）的阈值参数，当一个点的亮度值高于60 的话，此点就被判断为噪点；250 是坏点（dead）的阈值参数。

软件中部是噪点数和坏点数的统计，该图表示从导入的图像中检测出21个噪点，0个坏点。

Histogram （柱状图）是这些点的亮度直方图，可以用不同的放大倍率来观看。

柱状图右侧显示的是噪点和坏点的详细情况。

Type（类型）表明检测出的是噪点（Hot）还是坏点（Dead）；x 、y 是该点在图像上的坐标。

Luminance（亮度）是噪点或坏点的亮度值。

我们可以在上图中选中某一点来查看其影像。

60和250是软件默认的噪点/坏点临界值，应用中要根据实际灵活调整。

比如我们在测试ISO100?800感光度时，这个默认值就有些偏高了，可以将阈值参数调低一些。

需要注意的是一些亮度在180?249之间的热噪点，你需要反复多拍摄几张照片进行测试，看看是否反复出现在相同的位置。

如果固定不动，那么这些被软件定义为噪点的点，很有可能也是坏点，只不过亮度略低而已。

需要说明的是，数码相机的噪点和坏点要受到很多因素的影响。

比如温度可以影响数码相机的噪点数量，一般冬季拍摄的数码照片的噪点，要比夏季拍摄的数码照片噪点少一些。

而数码相机随着使用时间增加，即使原本没有坏点，也不保证以后使用一段时间后不会出现新的坏点。

其实不管是对于目测法，还是软件测法来说，仅仅是我们购买数码相机时的一个参考，它们都存在一定的局限性。

而绝大多数厂商，对于数码相机的噪点和坏点到底应该以什么样的标准来定义，目前仍然没有明确的说法。

3. 使用软件降噪和屏蔽坏点
虽然数码相机的噪点和坏点，在前期拍摄时是无法完全避免的，但是在后期我们仍然可以通过软件来进行一定的弥补。

下面为大家推荐两款不错的软件，用于消除照片中的噪点和坏点。

①专业降噪软件—NeatImage Pro
NeatImage是一款功能强大的专业图片降噪软件，非常适合处理因各种原因而产生大量噪点的数码照片。

该软件界面简洁易懂，使用简单，既可以单独运行，也能作为Photoshop的滤镜插件，在PS中直接调用。

降噪过程主要分四个步骤：打开输入图像、分析图像噪点、设置降噪参数、输出图像。

输
出的图像可以保存为TIF、JPEG或者BMP格式。

第一步，打开要处理的照片，根据自己需要剪裁好，复制一个图层。

第二步，调用 Neat Image降噪工具。

第三步，使用自动分析功能，自动分析照片中哪些是噪点。

软件会自动寻找一个单一色块的地方来自动处理，少数情况下，你的图片没有一个适合的地方做分析或自动选择在不太适合的地方的时候，你也可以手工去调定这个分析区域。

注意区域要大于100X100像素。

分析完成后，软件会显示三个色彩通道上的噪声分布水平。

对于同一机型同一条件下拍摄的照片，噪声水平基本上是一样的。

可以把这个分析结果贮存起来，作为一个记录，简化相同照片的处理，如批量处理等。

第四步是应用分析结果，正式执行降噪的处理。

点击“Noise Filter Settings”菜单，先预览一下降噪的效果，操作鼠标框选图片的的任意位置，可以即时显示该处降噪后的效果，检查分析是否正确。

执行正式处理前，这里还可以选择细分为多种的处理方式。

对于一般使用者来讲，选择“Default”默认设置即可。

点击“Apply”按钮开始降噪处理，就可以得到一张经过降噪处理后的照片。

一般情况下，Neatimage 都可以很好地完成任务，把噪声与细节区分开来，如果主体上有与噪声非常相近的细节时，可能会使主体有点模糊。

开始复制图层的作用也就体现出来了。

可以适当调节图层的透明度，让降噪效果较好而又不是太模糊，也可以使用橡皮擦工具，把不需要降噪的位置擦去，露出下面原图的内容。

有许多朋友也把Neatimage用于拍摄MM后的脸部处理，就是通常我们说的“磨皮”，效果也不错，不过这应该算作该软件的“副作用”啦。

②nEO iMAGING（光影魔术手）去除坏点
其实不论是佳能，还是尼康，都有自己专业的软件，可以对CCD/CMOS的坏点进行硬件屏蔽和修复，只不过出于市场竞争和专利保护的需要，这样的专门软件往往对外都严格保密。

其实厂商的屏蔽和修复也不是完全物理意义上的修复，现在的科技水平还不具备更换CCD芯片上数百万支光电二极管中的一只坏管。

坏点修复屏蔽实际上也是通过软件程序的插值运算，将坏点周边的像素以最优的方式代替坏点像素（又称死像素）。

经这样屏蔽修复的数码相机再拍摄出来的影像就不会有坏点了。

下面为大家推荐的nEO iMAGING是一款可以在后期对照片上的CCD/CMOS坏点进行修补的国产软件。

nEO iMAGING是一款非常小巧，但功能实用的图像处理软件，通过一些自动化的特效处理，可以有效改善数码照片画质。

该软件是免费软件，无需安装，下载后直接运行就可以。

nEO iMAGING具备正片效果、白平衡一指键、黑白效果、数码补光、正片负冲、褪色旧相、晚霞渲染、夜景抑噪、CCD死点修补、负片效果等基本功能。

所有的特效处理，用户都可以自由调整参数，以获得满意的效果。

其中CCD死点修补功能可以帮助我们修补CCD死点造成的图像瑕疵。

其实这个软件不仅有CCD坏点修复功能，还有CCD坏点审查判断功能。

该软件的CCD坏点确认类似DeadPixelTest，直观清楚。

有坏点的影像则确认坏点个数和具体位置，无坏点的影像便告之“错误”。

具体修复过程是这样的：启动“光影魔术手”(nEO iMAGING)，打开需要修复的照片，单击“工具”后出现下拉菜单，点击菜单上的子软件“CCD死点修补”，弹出“死点修补”对话框。

“死点修补”对话中会显示“CCD死点分布预览”，左下角有死点分析数据。

点击右上方的绿色箭头所指的“设置死点样片”找到全黑CCD有坏点的影像文件，右上角随即出现选定的影像小方黑图。

然后点击“开始修补”，软件启动进行修复，稍后显示修复完成。

对确认无死点的，可点击退出或进行下一张有死点影像的判断和修复。

该软件具有记忆功能，只要对全黑影像CCD死点修复过，那末以后的彩色影像输入，该软件便会记忆识别坏点数目和位置予以修复。