什麼是攝影中的雜訊?避免這種情況的 5 種方法
要點
透過採用有效的技術並全面掌握其本質，可以最大限度地減少攝影中的雜訊。
在攝影領域，可能會遇到多種形式的噪聲，但必須專注於信噪比，以確保所需的視覺表現比任何存在的破壞性元素更突出。
最大限度地減少影像中不需要的視覺元素的有效方法是透過適當的曝光技術正確捕捉影像，例如透過ISO 設定正確調整感光度、實施降低的ISO 值、利用高動態範圍(HDR) 成像融合功能、明智地應用噪音抑制措施，並採用配備更大感測器尺寸的數位相機。
每個人可能對攝影中的雜訊持有不同的看法，有些人接受它的存在，而有些人則努力完全消除它。然而，無論從哪個角度來看，不可否認的是，雜訊會降低銳利度和清晰度，對影像品質產生負面影響。幸運的是，大多數相機都能夠以最小的噪音拍攝照片，並且可以透過知識和實踐來獲得此技能，如本指南中詳述。
€‹什麼是攝影中的雜訊?
在攝影領域，相機的影像感測器固有地捕捉到一種稱為「雜訊」的不必要的電磁幹擾。這種無所不在的入侵者普遍存在於所有攝影設備中，包括人眼本身。與普遍看法相反，這種普遍存在並非源於電影，而是在涉及高 ISO 水平和放大昏暗視覺元素的條件下顯著表現出來。
人們可能無法完全消除某一特定問題，但透過採用適當的技術並擁有足夠的理解，可以有效減輕其影響。
€ 是什麼原因導致攝影中出現雜訊?
圖片來源:Jhet Borja
噪音的存在是不可避免的，其可檢測性取決於可感知性而不是不存在。噪聲的產生有多種來源，包括感測器、電現像以及源自其量子特性的光子固有特性。然而，了解訊號雜訊比是解決雜訊問題最有效的方法。
信噪比
不必注意影像中存在的雜訊的具體性質，而是專注於所需影像或訊號與可能存在的雜訊之間的關係。這兩個因素之間的比率將最終決定影像的品質。
類似地，人們可以將影像的視覺表示比喻為聽覺訊號。透過利用訊號強度指示器（例如所提供的圖示），最低可能的訊號對應於無法控制的背景雜訊。這些等級以紅色表示，表示幹擾，而主要的綠色部分錶示影像本身的可區分成分。
圖片來源:Jhet Borja
初始影像集顯示不同等級的訊號強度和雜訊存在。第一對具有較低的噪音水平和較高的訊號，而第二對則在等量的噪音下表現出較低的訊號強度。最後，最後一對擁有更高的訊號強度，經過放大以產生更大的視覺衝擊力。有趣的是，觀察最後一組發現，當訊號雜訊比較低時，與適當曝光的影像相比，增強訊號會導致雜訊更加明顯的增加。
附圖中提供了訊號雜訊比概念的說明，該視覺效果已被放大，以增強對影像中存在的雜訊的感知。
圖片來源:Jhet Borja
山頂的第一張照片顯示出適當的照明，包括過亮的區域，而隨後的照片則曝光不足。隨後，在下方的配對中，進行了調整以放大曝光不足的照片的暗度，使其亮度與光線充足的影像的亮度相對應。觀察時，很明顯，增強的照片中出現了相當程度的電子乾擾（稱為「雜訊」），其程度大大超過了正確照明影像的範圍。
€´如何避免攝影中的雜訊
透過本文前面介紹的視覺輔助工具，人們可以認識到增強圖像主題的強度與框架中存在的任何分散注意力的元素之間的關係的重要性。為了在攝影工作中實現這一目標，可以採用如下所示的各種方法。
€´正確揭露你的形象
為了最大限度地減少照片中的雜訊，正確曝光每張影像至關重要。透過這樣做，您可以保證訊號強度超過噪音水平，從而導致兩者之間的差異增加。
在使用數位攝影時，可以採用某些技術來提高影像品質。其中一種技術被稱為“過度曝光”，它涉及有意增加進入相機感測器的光量。這種做法有可能產生更明亮、更有活力的照片，特別是在明智地應用時。然而，應該指出的是，過度曝光確實會帶來一些風險，包括可能在影像中產生過度的對比度，從而導致高光過曝或陰影細節丟失。儘管如此，如果根據個人喜好謹慎使用，過度曝光可以成為攝影師尋求最佳拍攝效果的有用工具。
曝光不僅限於快門速度、ISO 和光圈的控制；相反，可以採用各種技術來實現攝影中的最佳曝光，例如利用照明元件、策略性地使用反射器、利用三腳架的支撐以及利用高動態範圍（HDR）影像混合的力量。
€´使用較低的 ISO
圖片來源:Jhet Borja
提高 ISO 設定可透過提高施加的電壓來提高相機影像感測器的電噪聲本底，從而增強相機影像感測器的靈敏度。因此，不需要更長的曝光時間。然而，該過程具有降低信噪比的缺點。
儘管應該注意的是，每個設備都有獨特的特性，但您可以隨意透過提高 ISO 設定來提高相機感光元件的靈敏度。與其他相機相比，某些相機在同等 ISO 水準下的雜訊有所降低。謹慎的做法是測試您的特定型號並確定其保持最低噪音的最高 ISO 等級。
三腳架透過啟用擴展快門速度，提供了使用更高 ISO 設定拍攝影像的機會。然而，在使用手持技術時，建議盡可能採用盡可能低的 ISO。一般來說，這相當於大約 1/（有效焦距）的值，例如 40mm 有效焦距的 1/40 秒。根據個人的穩定性，可以進一步放慢速度，但必須注意防止相機震動。
使用 HDR 合併
HDR（高動態範圍）合併是一種先進的後製方法，用於捕捉呈現超出相機能力範圍的光度光譜的場景。本質上，這個過程需要組合在不同曝光等級拍攝的幾張照片，然後協調這些影像以獲得最佳視覺表現。
高動態範圍 (HDR) 成像是一種用於捕捉和呈現比傳統攝影具有更大動態範圍的場景的技術。此過程涉及在不同設定（例如曝光不足或曝光過度）下對同一場景進行多次曝光，從而可以在影像的最亮和最暗部分捕獲更多細節。當使用 Adobe Lightroom 或 Photoshop 等軟體組合這些單獨的鏡頭時，它們會產生更好地代表原始場景中的全部色調的最終結果。
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考慮上面提供的三個說明性描述，它們舉例說明了各種對比等級。在最初的表示中，存在明顯的亮點，導致這些區域內更精細的細節丟失。相反，隨後的可視化呈現出均勻分佈的照明，沒有這種差異。最後，第三幅肖像呈現出深刻的陰影，同時保留了明亮方面中發現的微妙細微差別。利用 Adobe Lightroom 的功能，可以透過降低高光強度並增強黑暗來調整亮度值，最終得到經過精心校準的影像，並減少了過程中固有的雜訊。
圖片來源:Jhet Borja
€``使用降噪功能
雖然我並不特別贊成應用降噪技術，因為它們往往會導致視覺上柔和的影像，但在測量的數量上使用它們可能會提高影像的整體品質。在包含文字、臉部特徵或複雜細節的區域附近使用這些方法時，務必小心謹慎，因為它們有可能透過平滑過程來掩蓋這些元素。
多種攝影類型可能會受益於降噪技術的應用，包括肖像畫、野生動物和風景影像。然而，在應用這些調整時一定要保持克制，以免導致外觀不自然。 Adobe Photoshop 和 Lightroom 都提供內建降噪工具，或者可以使用基於人工智慧 (AI) 的解決方案（例如 Topaz Denoise）來實現此目的，並不斷改進功能。
€´使用具有更大感測器的相機
更大的影像感測器能夠捕捉更多的光，從而產生更強的訊號，超過成像系統中存在的固有雜訊。這一優勢在使用大型感測器時提供了更大的靈活性，使人們能夠利用更低的 ISO 設定、更寬的光圈以及由於擴大的聚光錶面而更快的快門速度。
當嘗試透過增加光圈來獲得更大的深度時，重要的是不要大幅提高 ISO，以最大限度地減少數位雜訊。但是，也應避免降低快門速度，以免因相機震動而導致影像模糊。雖然全片幅相機通常比裁切相機更能應對此類挑戰，但它們仍然存在某些限制，在特定條件下拍攝照片時必須考慮這些限制。
雖然在選擇裁剪感測器和全片幅感測器時考慮雜訊性能很重要，但在得出結論之前還必須考慮許多其他因素。
€´透過減少影像雜訊獲得更清晰的照片
儘管現代相機表現出顯著的降噪能力，但使用過時設備拍攝的視覺吸引力的影像並不罕見。事實上，任何設備在由熟練的攝影師操作時都可以產生高品質的結果。透過了解信噪比的概念，人們可以在以後的照片拍攝中增強照片的清晰度和細節。