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摄影分辨率测试卡中的噪点

发布时间:2017-10-13 10:10:00 点击:

噪点是分辨率测试卡上密度随机变化产生,可视为菲林中的纹理和数字图像中的像素级变化。这是一个关键的图像品质因素,几乎与锐度一样重要。它与动态范围密切相关,相机可以以相当好的信噪比(SNR)和对比度再现的亮度范围。由于它是由基础物理学引起的,光的光子性质和热能,所以它将始终存在。在数码相机中,特别是具有大像素(4微米平方或更大)的数码单反相机,分辨率测试卡检测噪点可能极低。但噪点可能会在具有微小像素的紧凑型数码相机中变得非常明显,特别是在高ISO感光度下,并且处理它的降噪软件可能会有明显的副作用。

 

在大多数情况下,噪点被认为是质量下降。但一些黑白摄影师喜欢其图形效果:许多喜欢35mm Tri-X影片。(影片数据与数字噪点的统计数据非常不同,它是乘法的而不是加法的,其频谱依赖于密度。) Pointillist画家,尤其是乔治·塞拉特(George Seurat)手工制作了“噪点”(彩色斑点),与Photoshop插件结合使用可以在几秒钟内完成。但总的来说,绝大多数的摄影师,特别是彩色和大幅面摄影师,都不太喜欢噪点。噪点由几个分辨率测试卡专业软件模块测量分析而来。

噪点测量通常是指RMS(均方根)噪点,它与信号S的标准偏差相同。

RMS噪点= N=σ(S),其中σ表示标准偏差。

S可以是几个通道中的任何一个信号:R,G,B,Y(亮度,通常为0.2125R + 0.7154G + 0.0721B)或衍生通道,例如RY或BY(均用于色度噪点)或L *,a *,b *等。

大多数分辨率测试卡计算与此公式略有偏离,因为用于测量噪点的平方或矩形补丁可能不是均匀照明,导致N实际上由随机噪点本身引起了增加。为了说明这一点,我们计算在x和y方向上的平均信号值的一阶拟合,然后在计算噪点之前从该信号中减去一阶拟合。分辨率测试卡噪点测量可能略低于普通标准偏差。

分辨率测试卡的信噪比(SNR)是从噪点导出的重要测量数据,并且通常被认为比噪点本身更重要。它被表示为简单的比率(SNR = S / N)或分贝(SNR(dB)= 20log 10(S / N))(电气工程师熟悉)在数字照相机中,噪点由两部分组成:固定噪点(传感器暗电流噪点和热(电阻)噪点)和散粒噪点,其随着平均光子数量的平方根而增加。

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