你受到过噪声的骚扰吗？隔壁的小伙子是不是曾经整夜开足音量听摇滚，让你彻夜难眠。但是，这不是我们要关心的噪声。

    本文要讨论的噪声是数字噪声，就是通常讲的数码照片中的噪点。就象光学胶片中的银盐颗粒一样，噪点是数码照片成像中要认真对待的客观存在。

    噪点是图像传感器将光线转化为电压时所产生的，之后再经采样后形成一个数字值。一个传感器产生的噪点数与其物理特性有关，包括它的尺寸以及信噪比（SNR）。一般来说，传感器越小，捕捉光线的效率就越低。

    扫描仪制造厂家的问题是，要在一个相当于A4幅面宽度的线性传感器阵列上挤进很多传感器（1200个甚至2400个），所以他们要提供高精度的光电扫描器。但由于高SNR的问题，光学精度越高的扫描器产生的图像质量越差。

    体现在数码相机上，就是当增加ISO设置（相当于普通胶片相机选择更高的胶片速度，或者在暗光里加长曝光时间以捕捉细节）时的情况。即传感器要捕捉更多的光线，结果是SNR的下降，换句话说就是会有更多的噪点。

    这种情况下，产生的就不只是一些若有若无的噪点。噪点很大程度上依赖于相机，但超出ISO 400后，任何相机都会产生显而易见的噪点问题。

    许多厂家生产的相机都带有降噪模式。一般是通过多次曝光并进行比较来确定和消除噪点。

降噪

    长时间曝光引起的噪点要比高ISO设置的噪点好处理。长时间曝光产生的噪点是由“热像素”引起的，它会产生不正常的高值，显示出来就是白、红或绿点。在前一次长时间曝光中被加热的点也会在紧接着下次曝光时产生同样问题，所以可以用一秒的“全黑”曝光来识别噪点。

    尼康的”Clear Image”模式要曝光三次，两次在快门打开时，一次在关闭时。这种方法的问题除了效果有限外，还对摄影方式造成限制，相机内影像的处理时间也更长。Clear Image模式不能用于移动物体，并且分辨率限制为最大960×1280，推荐采用三角架。如果你的相机没有降噪模式，或者由于以上原因不打算开启降噪模式，可以在图像编辑软件里进行后期处理。这样，不仅可以随心所欲地拍摄，还可以在调整图像时实时查看结果，比相机自带的算法更有优势。

    为了消除长时间曝光造成的热像素噪点，可以在镜头盖合上时再作一次曝光，使用的设置要与原片完全相同。这幅空白片就可以用来消除原片上的噪点。

    还有一个要注意的问题：如果期望得到尽可能好的图像质量，在相机带raw模式的情况下应采用这种模式。这样，可以避免相机自身的锐度处理以及Jpeg压缩产生额外的噪点问题。

    降噪过程很简单。在Photoshop中打开这两幅图片，将全黑的一幅拖到原片上建一个新层。按Shift键调整新层使之精确地在底层上定位。

    然后，在黑色影像层上使用高斯模糊滤镜，半径调为约 0.5 像素。最后将图层混合模式改为差值。用图层面板里的眼睛图标切换层的开/关，查看修改前后的图片效果。

ISO噪点

    要去除高ISO引起的噪点就不那么简单了。这种噪点的产生是由于在低亮度情况下生成图像需要更高的放大倍数，因此造成更多的随机噪声和扩散噪声。你可能永远也不必管热像素噪点的问题，但ISO噪点则是每张照片都会有的，即使在低ISO设置下也会产生。

    既然无法完全杜绝高ISO噪点，我们就要面对现实地接受它。现在的问题是怎样在不影响整体照片质量的前提下消除（或至少降低）噪点的影响。

    首先，复制背景，方法是将它拖到图层面板下方的“创建新的图层”图标上。将新层的名称改为“noise blur”，用“中间值”滤镜，半径设为6至18个像素。然后将图层的混合模式改为“颜色”，你会看到噪点有明显的降低。
    如果你不相信这个方法会起作用，可以分别检查不同的RGB通道来看噪点数。按Ctrl+1、Ctrl+2、Ctrl+3分别可以查看红色、蓝色和绿色通道，或者用通道面板切换三种颜色通道的开关。你会看到大部分噪点是在蓝色通道（见图 1）。

由于传感器对蓝光最不敏感（实际上最不敏感的是绿光，但阵列里放了两倍的绿色像素点进行补偿），蓝色通道的放大倍数要高，所以会产生更多的噪点。在只打开蓝色通道的情况下，切换噪点模糊层的开关状态，你就会对这种方法的有效性有更深刻的认识。

插件解决方案

    如果你有一堆暗光下拍的照片，那就应该用降噪插件来解决问题。现在这种插件非常多，有些是共享软件，大多数即使收费也不高，提供的效果各不相同。

    Neat Image 提供一些非常精巧的工具，熟练运用需要不断练习。但一般只要几分钟就可以得到很好的效果了。和其它工具一样，更高级的技巧要花时间去仔细琢磨。

    Neat Image有三个版本：Home、Pro和Pro+。除了家庭版中具有的功能外，Pro版提供完全的批处理能力以及对16位的支持。Pro+版既可以作Photoshop的插件，也可以当一个独立应用软件来使用。

    图2显示的是Neat Image的工作区，一个可变大小的带四个标签的面板，一个大的预览窗口。Neat Image通过分析不包括任何细节内容的区域，建立一个描述相机噪点特性的配置文件。

建立配置文件很简单。先用一个长方形框定义一块合适的方形区域，然后点击“粗略噪点分析器”，即可产生基本的配置文件。然后再点击“自动微调”键，计算不同图像区中的噪点水平和局部亮部的依赖关系。这种分析考虑了噪点水平在各种色调范围内的变化，例如，越暗的部分噪点会越严重。自动微调会调整对噪点水平进行估计的十个色调段滑块。也可以手工调整这些滑块。如果在高亮度区域里没有噪点，可以将最右边的三个滑块调为零。

    配置完成后，就到了过滤阶段。此时，控制部分有三个面板：噪点过滤设置、噪点降低数量和锐化数量。每个部分都可以用来控制对图像高、中、低频部分的降噪工作。

    与配置分析过程一样，过滤设置是在一个YCrCb色彩空间中工作，因此能区分开影响像素亮度的噪点以及影响像素颜色的噪点，并给以不同的设置。

    用默认的设置可以对图片进行快速修复，另外还可以使用丰富的预置选项。

    最后一步是输出图像，此时已经按照选择的设置对图像进行了过滤。在熟练程序的情况下，很快就可以进入这个步骤。

    在一台配置2GHz奔腾4处理器的机器上，完成一张1920 x 2560的24位图像的降噪处理大约需要40秒钟。如果有一堆照片要处理，可以用同样的设置进行批处理。

    图3并排显示了一张图片的三个阶段：”左“原始图像；”中“用图像产生的配置文件及“移除一半噪点”预设配置降噪后；”右“用从Neat Image网站上下载的配置文件以及同”中“一样的过滤设置的结果。

即使采用消除一半噪点的设置，Neat Image对平面天空和石墙细节的降噪工作都做得很不错。用更强的过滤方法可以提高降噪效果，但付出的代价是丢失细节。

    在Neat Image的网站上有一些可下载的配置文件，包括一些灰度样本。你可以把它们打印出来，然后拍照（如果想配置扫描仪就扫描进去）。由于相机的噪点特性随不同ISO设置而变动，所以需要为每一种设置建立一个配置。接下来就可以用上述方法在Neat Image里分析校准图了。

    我使用了从网站上下载的用校准图的配置文件，但我惊讶地发现它并不能很快地告诉我配置效果。我还是得将两幅图像叠加，然后用差值的混合模式来识别噪点。这或许意味着Neat Image的图像生成配置文件功能非常好用，或者表示不值得费劲使用校准图生成的配置文件，也许两者兼有。

    当然，噪点配置不是为某个专门设备提供的，所以并不完全准确。最好的办法是生成自己的校准图配置，而不是去下载一个现成的。

    定义一个选择遮罩也是个好方法。例如我可以把滤波器限用于天空区域，而对其它部分则保持细节，因为那些部分噪点的问题不大。