您好、欢迎来到现金彩票网!
当前位置:全民彩票app下载 > 高光区域 >

用事实说话 七项测试揭示相机噪点的秘密

发布时间:2019-04-24 05:10 来源:未知 编辑:admin

  我们知道高感光度和长时间曝光都会增加噪点,那么这两类噪点有何异同?相机噪点又会受到哪些其他因素的影响?单反长时间拍摄视频,是否会对相机产生本质影响?相机的噪点产生与控噪性能,是非常复杂的一类问题,今天,笔者要通过七项实际测试,为大家逐一揭晓答案。

  噪点这种东西,基本上任何玩摄影(云课堂自由职业摄影师)的朋友都会知道。但是噪点究竟是什么,又有哪些种类,具体有哪些行为会产生噪点,却是一个很少有人谈起的话题。为了彻底解答噪点谜题,笔者设计了一个模拟的实验环境,进行了一共七项测试,来为大家介绍噪点究竟如何而来。首先我们先来看一下,在这篇文章中,我们可以解决哪些难题:

  5、二手视频机、星空机是否真是洪水猛兽?此类机器是否会大幅度提升照片噪点?

  为了尽可能的提高感光度或者曝光时间,笔者在测试中除了稳定的支撑系统外,还使用计时快门和一块64指数的减光镜,这样可以让我们曝光时间或者感光度提高6档(可使得曝光度提高64,例如1s曝光延长至64s,ISO100提高到ISO6400),而计时快门线,可保证对长曝时间的精确计算。

  同时,在今天的测试中,所有测试全部在评测实验室中进行,因为实验室环境更加稳定,可以保证所有的环境参数保持不变,以进行准确的控制变量测试,测试中我们使用控制变量方法,尽可能保证无关变量的统一,以研究单一因素的影响。另外,由于夜晚拍摄,不论是城市还是街道都具有很复杂的光影组合,因此我们在测试中,模拟了高光区域和弱光区域,以测试不同区域的噪点变化。

  下面我们就进入正式的测试环节,测试共分为六项,每一页笔者都会做相关的技术测定,在测试结果最后,笔者会争取使用最简单的语言来做结论阐述。

  特别提示:由于本文包含大量测试,所涉及的图表数据量较大且内容较为单一,如果您相信笔者的测试真实度,可以直接翻到每项最后,均有简洁易懂的测试结论和相关内容知识介绍。

  我们首先要测试的问题,就是为了高ISO和长曝所形成的噪点,哪一种方式噪点更多,而两者的噪点是否存在区别。为了解决这个问题,我们首先使用目前拍风光中最常见的尼康D810作为测试机型,测试中,我们使用ISO12800,快门1/2s,或者使用ISO100,快门64s,所有机身降噪为关闭状态。测试截图分别为:高光区域、过渡区域和弱光区域。

  通过对比会发现,ISO100,长曝64s的噪点几乎很少,而ISO12800下,噪点已经非常明显。不过笔者如果只做到这里,实在是对不起观众,下面我们来更深入进行测试。

  在长曝超过3分钟后,开始出现肉眼可辨认的热噪现象,但数量不多,具体表现为画面中出现不规则分布的亮点区域,在这些区域内,由于长时间曝光,传感器的像素点停止了信息采集或者采集数据溢出,产生了白色的亮点。我们来放大看一下。

  有些朋友会说,我使用的相机并非全幅相机,结果会不会有所变化呢?下面笔者使用APS-C画幅机器D5500进行验证,来看一下这一结果是否具有统一性。

  笔者另外还做了多组测试,结果就不一一展示了,测试中可以发现,不论画幅大小、品牌区别或者算法差异,高ISO与长时间曝光产生的噪点具有统一性。从技术层面来说,噪点的产生,有两个原因:

  1、电信号杂讯。在ISO提高后,传感器会得到更多的杂讯,这样会产生更多的噪点。此类噪点呈现彩色,通常带有绿色、紫色等色彩信息,而且此类噪点会影响画面细节表现。

  2、热噪。在长时间曝光时,由于单反传感器散热不畅会导致CMOS升温,从而产生热噪。此类噪点的一般形式呈现为亮点状,带有一定的色彩值但不明显。但这类噪点会在后期处理时被放大。

  而在实际中,对于CMOS来说,高感光度的噪点影响远大于长时间曝光,因此才有了日常常见的低ISO长曝理论。热噪会在曝光到一定时间后快速增加,但是热噪的出现是很缓慢的,而且短暂停止后即可消除,因此五分钟以内的连续曝光,并不会产生太多热噪,可放心使用。当超过5分钟时,如果机器较为陈旧或者散热不好,不建议采用长曝。

  大多数朋友对于高ISO的噪点非常熟悉,但是对于热噪非常陌生。在长时间曝光,例如拍摄星轨或者长时间连续曝光时(多组30s曝光连续拍摄时),热噪会快速增加,这类噪点在星空作品或者城市夜景作品中非常常见。由于热噪与背景相比通常有较为明显的边缘,而Photoshop的很多处理是基于边缘检测的,而后期软件是很难直接去除热噪,因此热噪会在后期处理中被放大。

  通过上一页测试,我们基本了解了两类噪点的成因。在平时的测试中,我们通常只会测试CMOS的高感控噪,而不会测试热噪。在本页我们要来对两项噪点进行单项测试,并且得出噪点增加的变化规律。

  首先我们看我们最常见的感光度逐级测试,我们同样截取了高光、过渡区域和弱光下的三处噪点对比。(主要变量为ISO与快门,因此常规下我们改变曝光时间调整ISO方法不能使用,笔者使用光圈值控制ISO变化,因此不同截图成像锐度有所差异)

  感光度测试我们已经司空见惯了,目前主流的机器而言,在感光度超过3200之后,就会出现较为明显的噪点,这些噪点是带有色彩的,表现形式为密集的颗粒。

  下面我们来看一下不常见的,曝光时间逐级测试,这一次,我们不能通过控制ISO来干预曝光,这会影响到测试结果,因此我们使用光圈控制,当光圈达到极限后,使用ND64滤镜,来控制曝光时间,因此8s-16s的模糊是因为初期使用ND64后光圈变大造成的大光圈画质下降,而非抖动模糊。在这次测试中,我们发现热噪主要出现在纯色区域,因此对截图区域有所调整。

  我们可以看到,随着曝光时间增加,在64s以内,热噪几乎不可被察觉,这证明在短时间曝光情况下,高ISO几乎是主要的噪点来源。但是当曝光时间超过1分钟人,热噪开始出现增加,超过3分钟增加加速,而且主要出现在纯色区域,但例如锡箔纸的高光区域热噪表现微弱(现实中表现为玻璃、车流等)。

  热噪的增速要慢于感光度,但是不代表热噪不具备增长性。热噪在达到临界值后会稳定增加,尤其在纯色区域。在实际拍摄时,天空是热噪最常见的地方,这也就是为什么有得朋友拍出的星空,会出现星星和噪点分不清的情况。

  但是在实际情况下,我们会发现,过于极端的情况很少会出现,通常我们会使用近似于ISO1600、快门10s;或者ISO400、快门30s之类的参数。所以这一页我们进行混合测试,来看一下在接近实际的拍摄参数设置下,噪点的变化趋势如何。

  在本页测试中,我们恒定曝光参数不变,从ISO100、快门320s开始,经历例如ISO800、快门40s的参数,终止参数为ISO25600、快门1.3s。在截图区域上,我们依然截取三个区域,但是由于我们发现长曝噪点多位于纯色区域,因此我们在过渡区域截取纯色区域。

  由于热噪在小图表现并不明显,因此建议点击查看大图。笔者也提供了部分放大截图。

  根据截图可以看到,虽然ISO800、快门40s的细节表现比ISO100略逊,但不可否认这一状态下噪点最少。(320s长曝热噪较多,但这种噪点不会对细节产生直接影响,因此在原片中易被忽视)通过测试,噪点并非我们想象的,感光度越低越纯净。而是呈现“V”型,当感光度与曝光时间达到平衡时,噪点最少。

  合理使用组合,可以尽可能降低噪点(2013年,使用D7000拍摄,100%截图)

  不过不可否认,高ISO的噪点依然要比长曝凶猛很多。因此,如果您在光线极弱的环境下进行拍摄,过长曝光或者过高ISO都是不可取的。值得注意的是:高ISO与长曝同时发生时,因高感产生的噪点不会因为长曝而快速增加。

  通过了三页测试,或许有些用户有些失望,笔者只是进一步验证了如今的主流观点,并没有太多新的内容。下面我们就来进行一些少有的测试内容。在这一页我们要做噪点的区域测试,来测试下不同区域的噪点多少。

  具体分析,笔者在本页结尾处统一做分析。除了高光阴影之外,在之前的测试中我们发现,长时间曝光的差异还体现在色彩区域上,纯色区域更容易收到热噪的影响。我们来验证一下。测试时,采用320s曝光时间的照片,不同区域截图。为了放大对比结果,我们将图像放大400%然后截图。

  高光区域由于光讯号本身较充裕,因此在高ISO和低ISO下,噪点增量不大,而且高光区域的噪点色彩并不丰富。因此,在弱光下,如果想要降低噪点,可以适当过曝。

  对于弱光区域,本身光讯号的数量是非常有限的,因此这时候的信号杂讯要多余本身的真实信号,因此在弱光区域上,提升感光度会带来噪点的迅速提升。

  对于热噪,在纯色区域会有非常明显的表现,而复杂区域则不会。在实际拍摄时,天空,水面都是色彩纯度很高的区域,因此长曝会使得这些区域热噪飞涨,这也是建议将长时间曝光时,可以用短时间曝光叠加的原因。

  另外,另一个事实是,高感光会带来宽容度的快速下降,尤其阴影区域,因此光比过大时,还是安心使用低ISO曝光吧。

  下面我们来看一下相机自身降噪功能对于JPG图片噪点的影响。首先我们来看一下单一高感光度降噪对于相机的影响,我们在测试中依然采用控制变量的方法,分别关闭降噪、开启高感光度降噪、开启长时间曝光降噪和两项降噪都开启,来看一下对比效果。

  在实际测试中我们可以看到,其实关于高ISO感光的降噪,主要是“涂抹”,因此高ISO降噪的效果是去除了彩噪,但对于噪点颗粒的去除效果并不好,而且高ISO下,反而会出现色彩结块的现象。

  对于长时间曝光降噪,效果是去除热噪信号,我们在前文中讲过,热噪的呈现是点状的,通常以亮点为主,因此长时间曝光的降噪效果是不错的。但是长时间曝光降噪在开启后,拍摄照片完成需要很长的等待时间,因此拍摄星空时不建议开启。

  从机身降噪性能来看,高感光降噪的表现有些差强人意,但是长时间曝光降噪的效果却非常好,开启后几乎没有任何热噪,不过开启后,拍摄后机身需要长时间运行,不利于连续拍摄。

  机身长曝降噪效果出色,是因为热噪具有固定性,这是长曝降噪的关键。在同一时刻,热噪可以理解为暂时的坏点,同一时间相同曝光市场,坏点是固定的。因此长曝后,机身会拍摄一张同场景同时长的纯黑画面,根据黑底来找寻亮点,然后在原有图片的相同位置根据算法猜测应有像素的信息,因此机身长曝降噪有非常好的效果。

  相信很多摄影爱好者都知道,拍星空时关闭长曝降噪可以提高拍摄效率,那么在实际降噪效果中,机身降噪和后期降噪有什么区别呢?到底哪一个更好用,下面我们来一探究竟。

  从文件我们可以看到,机身不论降噪开启与关闭,都会有关于热噪的降噪处理。在JPG中,20s看不到任何热噪存在,但是到在RAW文件中,热噪是显而易见的。

  下面我们来对比一下后期降噪的效果。我们将降噪功能开到最大,来验证降噪效果。(现实中肯定不会开到最大,这里笔者是为了说明后期降噪的原理)

  1、降低饱和度。电脑识别彩色颗粒,降低饱和度。但是由于识别度的问题,因此此功能无论强弱都会影响照片整体色彩饱和度。

  2、找寻亮点,降低明亮度。电脑可以自动检索亮点,对亮点进行降噪(热噪)。但这种降噪效果并不好,并不如机身降噪。

  那么我们为什么要使用后期降噪呢?原因很简单:可操控性强,而且可以避免长时间降噪占用过多拍摄时间;而并非有些朋友所讲的电脑CPU性能好,因此降噪性能强于相机。

  我们今天最后的实际测试,来自于人们最根深蒂固的认知,就是二手相机中视频机是妖魔鬼怪,万万不可要。为这种理论做支撑的,是大量的用户反应,拍摄视频后相机低ISO噪点巨增、再录视频画面雪花噪等等。究竟事实如何?

  为了揭晓答案,我们选用了两台D7000作为测试机器,其中一台为笔者自用D7000,目前快门已经超过6W,包括了超过1万张星空长曝,并拍摄过延时摄影,视频拍摄时间超过200小时。对比机器为笔者同事的D7000,快门没超过2万,很少长曝,并且没有录制过视频。为了数据公平,我们暂时对照片不做区分,请您判定。

  通过对比,您能区分左侧和右侧,究竟哪一台是笔者的战斗机D7000,哪一台是较新的D7000么?如果照片难以区别,我们再来看一下视频差异有多大。请问您能从两端视频中区分哪一台是笔者的D7000吗?

  相信您现在一定一肚子火气,这俩照片哪里分得出谁是谁!笔者告诉大家,机器A为笔者的战斗机D7000,机器B为同事的日用型D7000。到这里您是不是对笔者产生怀疑了,难不成笔者是在替二手商人打广告,数据在作假?

  其实笔者也一度对视频机抱有恐惧心里,不过经过很多测试后,笔者发现,视频机的确要不得,但是却不是因为我们一般认为的那样对CMOS产生很大的损耗。

  视频毁机器,最主要的说法源自视频拍摄会使得CMOS快速老化,而造成老化的原因是CMOS过热。但目前所有的单反都有过热保护,并且CMOS的热度承受力要比我们设想的高很多,因此正常的视频拍摄,并不会影响到机身的热噪。

  在最后多说两句,视频机和星空机同样,都是对CMOS的热噪产生影响,那么这两者真的就没有危害吗?其实,这两类机器更大的损耗源自于恶劣的拍摄环境,有时会对相机产生一些肉眼难以察觉的影响。因此购买二手相机,还是避免这两类相机为好。不论用作何用,只有良好的使用习惯,才可以让相机用的更久。

  看过了全部的数据测试,不知道您是否已经看的有些晕头转向了。下面笔者为大家概括一下本文的主要内容:

  1、高感光度和长时间曝光都会提升噪点。但在正常的曝光范围下,高ISO带来的噪点提升更明显。

  由于噪点是无法量化的一类数据,因此经常被各种夸张与吹嘘,其实噪点是一类特殊的电信杂波,任何相机都无法避免的,我们拍摄时,如果想要尽可能减少噪点,需要怎么做呢?

  1、低感光度没错,但是不能过分以来低感。适当提高感光度以减少曝光时常,可以为后期创造更好的空间。

  最后,相信您看过这篇文章,或许对笔者所说的内容还有所怀疑。不错如今很多教程中提倡低感,提倡长曝,但是鲜有控制变量进行测试的文章,如果您有怀疑,不妨进行实际测试,会发现自己的相机还有很大的潜力。对于如今的相机来说,即便是APS-C画幅的机器,也可以得到非常好的画质表现,噪点已经不再是绝对的杀手,合理利用相机,才能发挥最佳的画质表现。

http://diystuff.net/gaoguangquyu/2.html
锟斤拷锟斤拷锟斤拷QQ微锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷微锟斤拷
关于我们|联系我们|版权声明|网站地图|
Copyright © 2002-2019 现金彩票 版权所有