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【原创】摄影常见的误区之一:噪点
作者:blueca
发表时间:2017-12-27
更新时间:2017-12-27
浏览:1448次
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摄影就是记录光线的艺术。了解这一点,了解光线,才能了解相机可以做什么,做不到什么。可以节省你无数的金钱和时间。

一个最常见的误区在于噪点问题。如高ISO导致噪音、长曝光导致噪音、高像素导致噪音等等。这些观念都是错的。

噪音无处不在。相机感光器件会导致噪音(如像素热噪音),镜头会产生噪音(如紫边)。相机本身产生的噪音可以通过技术在一定程度上纠正,但入射光线本身的噪音相机无能为力。

入射光线信号由有限的光子组成。因为有限,所以统计涨落会有影响。本身就含有噪音。如果光子数少,则涨落的噪音和信号强度的比就会明显。也就是信噪比不佳。

直观上就像听一个信号很弱的电台或者看信号很弱的无线模拟电视频道(数字频道会马赛克或根本不能解码)。再灵敏的理想的收音机、电视机也无能为力。

注意,这和你用什么镜头、光圈、什么感光器件(胶片还是数码)、什么样的ISO、曝光时间通通没有关系。

数学上,如果一个像素预期应该接受N个光子,则其信噪比是N / sqrt(N)。最恶劣的例子就是如果信号强度只会有一个光子到达该像素,则信噪比为1。无法知道这个光子是真的亮点还是噪音。

这公式可以告诉我们很多东西。

如在没有过曝的前提下,相差8个EV的高光部位比暗部的信噪比强sqrt(2^8) = 16倍。也就是暗部信噪比差16倍。SONY Alpha 7R II可以记录15个EV。最暗部比最亮部的信噪比差180倍。

或者这么说,在不过曝前提下把暗部提升3EV。则信噪比差sqrt(2^3) = 2.8倍。或不严格地说噪点多了2.8倍。

长曝光、高ISO、小像素感光面积(高像素),在不过曝的前提下,对应的是入射光线非常微弱。因此入射光线本身信噪比就不佳。所以画面有噪点的感觉。

改善信噪比唯一的方法就是接收更多的光子。

第一种途径如长曝光或包围曝光(局部长曝光)。这个途径牺牲了时间分辨率。当然,如果入射信号微弱得即使经过长曝光仍然太微弱,如夜空,则长曝光并不能消除改善噪点。

不同相机的镜头及滤镜也会有帮助。如用偏振镜压暗亮部,其实就是增加暗部的曝光时间。有些镜头结构如果被评价暗部层次丰富(提升暗部)。那么就可以想象这镜头大可能应用于大光比环境。

第二种途径是多个像素累加/平均。不严格地说,如果2x2个输入像素合并成一个输出像素,则信噪比改善sqrt(2x2) = 2倍。这个途径牺牲了空间分辨率。

这里就有一误区。很多人为了照顾暗部而牺牲亮部。原因是100%时感觉暗部很多噪点。但是没有考虑到照片最终的观众用什么样的分辨率及距离观看照片。

如SONY Alpha 7R II的RAW可达7952像素。如果观众只用1920分辨率观看,画面就“干净”了4倍。用1920x1080做例子是因为,观众眼睛在距离1080边长3倍距离观看这分辨率时,不能分辨更多的细节。因此和相片最终输出的尺寸无关。

一个有趣的问题是,(将来)有没有一种器件能够不牺牲空间分辨率或时间分辨率而改善信噪比(能量分辨率)。答案是没有。这也就是所谓的测不准原理。


提示: 本博文来自于 PhotoGear 版

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