浅谈显微数码成像装置的噪点

2018-05-25 13:11:48

　　显微数码成像装置(也就是显微镜摄像头)的噪点(noise)也称为噪声、噪音，主要是指CCD(CMOS)将光线作为接收信号接收并输出的过程中所产生的图像中的粗糙部分，也指图像中不该出现的外来像素，通常由电子干扰产生。看起来就像图像被弄脏了，布满一些细小的糙点。我们平时所拍摄的数码照片如果用个人电脑将拍摄到的高画质图像缩小以后再看的话，也许就注意不到。不过，如果将原图像放大，那么就会出现本来没有的颜色(假色)，这种假色就是图像噪音。

　　ISO越高，则产生的噪点越多

　　除了噪点外，还有一种现像很容易噪点相混淆，这就是坏点。在数码相机同一设置条件下，如果所拍的图像中杂点总是出现在同一个位置，就说明这台数码相机存在坏点，一般厂家对坏点的数量有规定，如果坏点数量超过了规定的数量，可以向经销商和厂家更换相机。假如杂点并不是出现在相同的位置，则说明这些杂点是由于使用时形成的噪点。

　　不同ISO下的噪点水平

　　噪点产生的原因：

　　1、长时间曝光产生的图像噪音

　　这种现像主要大部分出现在拍摄夜景，在图像的黑暗的夜空中，出线了一些孤立的亮点。可以说其原因是由于CCD无法处理较慢的快门速度所带来的巨大的工作量，致使一些特定的像素失去控制而造成的。为了防止产生这种图像噪音，部分数码相机中配备了被称为"降噪"的功能。

　　如果使用降噪功能，在记录图像之前就会利用数字处理方法来消除图像噪音，因此在保存完毕以前就需要花费一点额外的时间。

　　2、用JPEG格式对图像压缩而产生的图像噪音

　　由于JPEG格式的图像在缩小图像尺寸后图像仍显得很自然，因此就可以利用特殊的方法来减小图像数据。此时，它就会以上下左右8×8个像素为一个单位进行处理。因此尤其是在8×8个像素边缘的位置就会与下一个8×8个像素单位发生不自然的结合。

　　由JPEG格式压缩而产生的图像噪音也被称为马赛克噪音(Block Noise)，压缩率越高，图像噪音就越明显。

　　虽然把图像缩小后这种噪音也会变得看不出来，但放大打印后，一进行色彩补偿就表现得非常明显。这种图像噪音可以通过利用尽可能高的画质或者利用JPEG格式以外的方法来记录图像而得以解决。

　　3、模糊过滤造成的图像噪音

　　模糊过滤造成的图像噪音和JPEG一样，在对图像进行处理时造成的图像噪音。有时是在数码相机内部处理过程中产生的，有时是利用图像润色软件进行处理时产生的。对于尺寸较小的图像，为了使图像显得更清晰而强调其色彩边缘时就会产生图像噪音。

　　所谓的清晰处理就是指数码相机具有的强调图像色彩边缘的功能和图像编辑软件的“模糊过滤(Unsharp Mask)”功能。在不同款式的数码相机中也有一些相机会对整个图像进行色彩边缘的强调。而处理以后就会在原来的边缘外侧出现其他颜色的色线。