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2003-11-24 04:20  #1
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zdfufu

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数字图像噪声和去除 - Eastman Kodak Digital GEM 1.1.2 VS Neat Image 2.6 VS Others
什么是噪声?
噪声通常可以定义为图像上可见的由CCD/CMOS或者数字信号系统造成的错误信息。数字图像中的可见噪声通常是受温度和ISO感度的影响,这两个值越高则效果越差。噪声通常会对某一个特定的通道产生比其他通道更甚的影响,主要是现有的CCD/COMS感光器材对某一个原色较其他原色敏感(通常现有的感光器材对蓝光的敏感度较差)。所以就需要对不敏感的通道做放大补偿,这导致噪声同时被放大。噪声通常也会因为JPEG压缩算法而被放大,它会对一副含有噪声的图像产生更糟的影响,通常色调错误。

噪声去除方法
去除噪声的方法有很多种,有专门的软件比如Neat Imaging, 也有以插件形式出现比如Digital Gem,当然使用PHOTOSHOP本身带有的各个功能的方法也不计其数。这里我们用3个例子来做一个对比。首先要声明的是没有哪个例子是完美的,也没有哪一种可以放之四海皆可的,只是一个介绍。各位可以自行的选用。注意去除噪声和磨皮美容是两码事儿,不可混淆。由于人像作为生活和日常拍摄的主要对象,所以这里选了一副生活照来做演示,同时也给出一张因为高ISO值导致的噪声去除结果。

PHOTOSHOP的去除噪声
Photoshop几乎是万能的,对于任何图像的问题,采用合适而正确的方法都可以获得完美的效果。但是阻碍使用的却是PS手续过于复杂,针对不同的问题要彻底的了解整个关于图形图像学的各种复杂的知识。所以似乎单纯的使用PS的,多是ACE一级的人物或者是专业的人士。废话少说,让我们来看看如何使用PS去除图像中的噪声。

1 ,首先我们打开一副照片,这幅照片就是通过Digital SHO 作曝光补偿处理过的。所以也导致暗区噪声被放大,因此也就是说在图像后制得时候经常会一步套一步的进行。
[注]在本例中选择 编辑->预置->显示与光标->将绘图光标设置为精确 (Preferences >Display & Cursors -> Brush Size -> Precise.)


2,双击该层,命名为Base Layer. 然后按Ctrl+1可以显示红通道,Ctrl+2显示绿通道,Ctrl+3显示兰通道。可以看到位于蓝通道的噪声最严重也最明显。前文我们也提到了CCD/CMOS设备感蓝较弱的特点


3,适当缩小图像以便观看结果,按Ctrl+~可以观看到RGB复合层,也就是原始图像。拖动Base Layer图层到创建新图层的图标上创建Base Layer的拷贝。


4。重新命名拷贝的图层为"Color Blur"。对该图层使用高斯模糊的滤镜,具体数值依据图形尺寸作调整。可依据蓝色通道的噪声状况作改变。


5,将这个层的混合模式改为颜色模式(Color).[注]颜色模式会覆盖已有的像素但是会保留基准颜色的高光和暗区,基准颜色并不会被代替而是与混合色彩一起混合起来表示原始的高光和暗区。(这地方不准确)


6。放大图像并转换到蓝通道,ok! 现在的噪声现象得到了很大的改进。往下还可以进行诸如柔光,虚化背景的工作,不在这里赘述。


对比测试1-生活照局部



原片用S2Pro 拍摄 ISO100, f3.3,1/125s

对比测试2-高ISO值导致的噪声


全图的对比可以下载
http://zdfufu.nease.net/tech/nosie-reduce/lecia_030.jpg (之前1.2MB)
http://zdfufu.nease.net/tech/nosie-reduce/lecia_030-after.jpg(之后0.9MB)




评价
难度:★★
适用范围:★★★
效果:★★★
推荐:必须掌握,在没有合适的插件和其他软件的支持下,PS基本操作可以解决很多问题


[ 此帖由 zdfufu 最后编辑于: 2003-11-24 04:44 ]


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2003-11-24 09:34  #2
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renxl1210

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好东西!谢谢zdfufu.


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留下你的美丽,给历史回忆。

——— 天使丽人数码影像

***进入天使丽人数码影像***
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2003-11-25 00:00  #3
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blue_ljl

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值得仔细看看。
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2003-11-25 23:14  #4
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zdfufu

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Eastman Kodak Digital GEM 1.1.2
Digitial GEM 1.1.2
Digital GEM 是Kodak Austing Development Corp 研发的以一系列的图像处理技术中的一员,最近和Digital SHO, ROC一起推出了适合于PS的插件,主要用于去除数码相机或者扫描图像的噪声去除。Digital GEM 界面简单,一目了然,对于不适应PS繁琐手续的人算是福音了。


GEM的界面仅仅有简单的3个控制条。Highlight Noise Reduction 控制高光部分的噪声,而Shdow Noise Reduction 控制暗区部分的噪声,Clarity 控制图像的柔化倾向。

难度:★
效果:★★1/2★
运行速度:★★★★ 快捷的运行
掌握:★★ 对高ISO值导致的噪声或者噪声过重的区域效果不好,如果为了简单,可以考虑

对比测试1-生活照局部




对比测试2-高ISO值导致的噪声



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2003-11-27 14:09  #5
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一脸坏笑

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真是高手啊,


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初来乍道,请多关照!!
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2003-11-29 19:53  #6
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zdfufu

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Grain Sugery 2 - 智能化的噪声处理套件
Grain Sugery 2 是由Visual Infinity (http://www.visinf.com/)开发的,曾经有个介绍过的号称无损放大插件Genuine Fractals 现在也归在其旗下。大概是这个插件带来的成功使得开发人员独立了吧,当然也可能是收购作品的原因,好在和这篇文章的关系不是很大,我们就稀里糊涂一把好了。Grain Sugery 2是基于Visual Infinity 噪声处理引擎的一系列产品,包括面向图形处理的PS插件,面向视频处理的AE和Shake以及Quantel的插件系列。Grain Sugery2已经是2代产品了。[注:这插件的名字忒直接,直译就叫做 颗粒诊疗室 ~~~ Ft一下,老外看来怎么都不可能婉转一些了]


Grain Sugery 2 包括了一整套的面向噪声处理的插件,Remove Grain 顾名思义是要去除图像中的噪声并最大化的保留细节的存在。Add Grain主要是面向那些希望自己的数字图像呈现出胶片效果的用户,它预置了Fuji, Kodak,Agfa等胶片的参数。Sample Grain 主要是为了量化噪声,用于创建适合用户的自己的一系列噪声标准库。Match Grain 是一个自动化的工具主要是用来批次化的处理噪声图像。针对本文的标题,我们还是主要的介绍Remove Grain的操作和使用。

一些特点说明
插件在第一次被调用的时候,预览窗口展示的是以初始化设置后的结果。如果是第一次使用插件,则使用默认设置。如果不是,则使用最后一次的设定。点击Reset All可使用默认设置。特殊的是REMOVE GRAIN和SamleGrain两个插件,每次的改变设置,预览图像采用重新采样的结果而不考虑上次的采样点。这是为了确保图片被确实的重采样过。

图像模式
Grain Surgery 2支持RGB和Grayscale模式,另外REMOVE Grain支持CMYK 和 LAB模式。

图片尺寸
无上限,最小64X64像素

支持的PHOTOSOHOP特性
支持任意选择区操作,任意层和调整层使用,独立通道支持。支持Action, Auto Match Tool支持批量处理图像。

Remove Grain 的说明

Degrain/抑制
Remove Grain 提供了相对简单的界面,在整个插件界面的右面是快速预览窗口,点击Splide按钮,可以同时的观看到处理前后的结果。下面的一系列按钮提供Snapshot的快速存储选项,用户可以快速的在不同参数设置中比对结果,很方便。



Noise Reduction 调整条控制图像整体的倾向,主要是平衡锐度和噪声之间的平衡。该控制条影响面的独立通道调整,如果调整到0则独立通道的调整失效。

Degraining Passes 控制去除噪声的强度,如果噪声比较大并且严重,可以加强调整的强度,一般情况下不进行改动。

默认的情况下,Remove Grain使用多通道处理噪声,可以根据各个通道不同的噪声分布做更精确地调整。

如果这时候的处理结果可以令你满意,则点击ok。否则可以点击Fine Tune 转到微调整。

Fine Tuning/ 微调整选项



Charoma Suppression/色浓度抑制
主要抑制那些色彩丰富的噪声来清洁图像,如果图像中的噪声带有大量的色彩,则可以通过调高此值来进行抑制。注意如果过高的设置了这个值,则有可能会影响图像的色浓度。

Texture/材质
材质的选项影响最终输出中的Low-Level噪声的总数。有效的降低特定对象的滤镜效果导致的人工处理迹象。比如图像中的木纹和墙砖之类的纹理效果。注意较低的值会造成图像过于圆滑而显得人工痕迹较重,而过高的值则会导致输出和输入呈现完全没有改变的结果。

Noise Size Bias/噪声尺寸偏移
设定噪声处理的进程对图像中噪声尺寸的感应程度。默认情况下设置为0,也就是平均响应。负值设定导致插件保留较大尺寸的残留噪声,正值设定保留较小尺寸的残留噪声。

Clean Solid Areas/清理固态区域
用来控制相邻像素间的色彩差值较小的区域的输出效果。常见的这类区域比如蓝天,过高的设定会导致输出时这类区域呈现过于圆滑,而显得人工迹象严重。

Sharpen/锐化




锐化效果为了保证在进行了抑制噪声的过程之后,图像还要保证足够的边缘清晰度。该后制过程工作方式和PS的Unsharp Mask(USM锐化)类似。

SAMPLE/取样



默认情况下,Remove Grain自动的对图像进行分析,并确定采样点的位置,大小,和数量。通过这个面板,用户可以自定义采样点的各种参数,以使得噪声抑制的引擎按照此参数工作。


难度:★★★★
效果:★★★
运行速度:★★ 调整越多,则速度越慢
掌握:★★ 没有做大规模的试验,所以不好判定到底该插件适用于那种图像


对比测试1-生活照局部




对比测试2-高ISO对比



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2003-11-30 09:17  #7
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祖国郊区

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去噪是數碼課題的一個重要部份.


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使勁---->耕田/耕地
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2003-11-30 14:59  #8
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blue_ljl

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最后一个看来不错,去哪里搞到?
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2003-12-08 00:56  #9
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zdfufu

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Neat Image 2.6 Pro +
把这个放在后面是因为对这个了解的不够,所以多花了一些时间来研究一下,把心得扔上来分享一下。

这是一个被江湖传言很邪乎的软件,虽然从2.3开始我就有开始用过,但是因为其较慢的处理速度,复杂的参数设置(实际上是因为NeatImage应用了不同的一些处理观念,比如其色彩空间用了YCrCb,导致我对它的兴趣不大)。而现在NeatImage已经被广大的DC用户顶礼膜拜为“磨皮圣手”,就更导致我对这个软件的反感,因为在我所看到的应用范例中,很少有能正确地理解和使用NeatImage的,大多数用户仅仅是好像是用来把人像作品置入,然后一古脑的作Clean的工作,出来的人物皮肤质感全无,好像一整块的橡皮贴在脸上,这样的应用完全是一种曲解,如果仅仅是为了让人物好看些,适当的柔光和USM再加上一些其他步骤足可以应付了。

这篇文章的目的也不是为了矫正视听,我还没有那么深的道行。只是作为噪声处理的一种方法,拿出来给大家介绍一下。

在Neat Image的主页上,是这样介绍的:
Neat Image reduces high ISO noise of image sensors (CMOS, CCD noise) — digital camera noise and scanner noise, high ASA film grain of scanned photos, JPEG artifacts of overcompressed digital images, color banding, and makes images sharper at the same time. Neat Image is indispensable in low-light, sport, action photography.
也就是说,Neat Image可以处理几乎所有的噪声状况,比如CMOS/CCD的高ISO值导致的噪声,胶片扫描后的颗粒,JPEG压缩造成的人工迹象,色彩分离等等。

我们还是通过那张调整后的家居生活照来看看Neat Image的工作过程。


导入图片

把这一步独立出来说实话真的没什么必要,不知道NeatImage是怎么设计的。注意NeatImage的对输入格式的支持。它不能支持CMYK的格式的图像,而对于绝大多数的DC玩家,并没有什么不方便的地方。

创建设备档案

在讲述操作之前,现明确一下NI的一个概念。NI声称使用YCrCB的色彩空间来描述JPEG图像将可以得到最佳的效果,那么这个YCrCb到底是什么呢?YCrCb信号是由CCIR(International Consultative Committee for Radio )所定的一种数位视频信号标准,由於最早是出现在CCIR recommendation 601内,有时又把这种标准称为CCIR 601标准。解释为可以理解的语言就是色差分离,Y代表亮度信号,CrCb代表色度差信号,这其中又涉及了很多具体的操作参数,不在此赘述。由于在JPEG订立的标准的时候,考虑到了人眼对于亮度信号的敏感度大大高于色度信号,所以采用了这种给予YCrCb的编码方式。涉及到噪声信号,绝大多数可见噪声都出现在亮度也就是Y空间里面。

这一步主要是用来评估此图像的噪声水平。首先我们要采取一个粗略的估算步骤。

1,选择你应用的色彩空间,默认的情况使用YCrCb,原因我们上边已经说过了。YCrCb Symmetric适合灰度图象,如果你只考虑对某一个独立的彩色通道进行操作,则可以使用RGB色彩空间。

2,在图像上选择一块还有均匀色调的区域来交给程序作分析和测量。常见的这种区域有洁净的没有云彩飞鸟的天空,平静的海面等等,这种区域在各通道上的变化较小。区域的大小至少要有60X60像素的大小,建议选用100X100的面积进行分析,一旦选择的区域足够大,则Rough Moise Analyzer区域显示出"Selection Can be Analyzed"。点击尺子的标记进行分析


通过以上的两步骤我们可以建立一个关于此设备(比如Finepix S2 Pro)的噪声粗略描述档案。而实际上,绝大多数的图像含有不平均分配的噪声区域,比如在很多图像中,暗区的噪声将明显的高过亮区的噪声。为了得到更精确的过滤效果,我们不得不对图像作精细的噪声估算。

噪声估算的精细化可由手动或者程序自动完成。我们先来看看手动完成的情况。透过Noise Profile Equalizer 的调节来像Profile中反映图像的噪声分布。我们来了解一下完成的步骤。

1。首先要使Noise Profile Equalizer生效。Equalizer上分为3个通道,每个通道有9个调整条,代表从暗到明的分布。
2。在图像上选择一块30X30见方 至 300X300见方的平均色调区域。根据选择区域的大小不同,可分析的噪声种类也不同。见下图。


3,点击绿色的尺子的按钮开始分析和估算。这时候根据选择区域的噪声分布,会在每个调整条的上方显示出色标来达标分析返回的状态,绿色的标记说明分析结果极好,红色的标记代表分析的结果是错误的,桔色代表不能预期的强噪声范围。比如选择了含有大量细节的区域,使用了错误的粗略分析档案,图像的噪声含有强变化参数等等。红色和桔色的标记都应该通过重置Equalizer来避免。

4,为了确切的描述噪声的分布,你可能要在图像中选择不同的区域进行分析,尽量的让9个调整条都有反映。如果确实达到了需求,点击下面的AutoComplete则可以有程序自动的完成对其他调整条的填入工作,注意这里不要选择带有细节的地方进行分析,那会使结果不正确,影响最后滤镜的效果。


5,完成这一步后,既可以保存到Profile中去,而分析的工作也就完成了。

6,自动分析则是有程序自动完成对整个图像的微调整分析。不需要用户选定采样区域,直接点击就可以完成分析的过程。


[ 此帖由 zdfufu 最后编辑于: 2003-12-08 01:17 ]

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2003-12-08 01:05  #10
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zdfufu

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Neat Image 2.6 Pro 续



接下来我们来看看噪声抑制的一些具体设置。转到Noise Filter Setting,我们可以注意到在右侧有两个控制区,上面的是Noise Levels,下面是Noise Reduction Setting。

Noise Levels 主要是定义现有图像的噪声分布状况,你一定会问,在上一步中不时已经通过Profile定义过该图片的噪声分布了么?没错,这个设定就是与前面定义的Profile相关联的,默认情况下该设定为0%,着意味着噪声的分布情况完全依据定义过的Profile。如果调整Noise Levels的设定,那么图像的噪声分布以前面定义的Profile为基准,再根据NoiseLevels的设定作增减。举例,如果高频噪声(high)的设定为 -100%,则处理引擎不会对图像中的高频部分作调整,如果设定为150%,则指定处理引擎以2.5倍的强度抑制该部分噪声。

Noise Level的设定针对图像的3个通道(Y ,Cr,Cb)和高中低3个频率构成(High, Mid ,Low),一般情况下,如果正确的定义了Profile,则不需要对Noise Level再作过多的调整,太高的设定会导致细节的丢失,而太低的设定将导致效果不显著。作为一项准则,如果设备的Profile是经过正确定义的,Noise Levels的增加幅度不要超过+50%。

建议:如果图像中的含有大量的高频噪声,建议将高频噪声等级()调高20-40%。
建议:如果图像中含有强低频噪声,则可以打开位于Noise Filter Setting调整下方的Very Low Freq选项
建议:如果图像含有太多的彩色噪声,则可以将Cr,Cb通道的噪声等级调高到30%,某些特殊情况下可以调高到100%。(注:人类的视觉对平滑色彩不敏感,这使得我们可以在Cr,Cb通道使用强度较大的设定来去除彩色噪声)

Noise Reduction Setting定义处理引擎对已探测到的噪声的处理强度,设定为0%意味着不对探测到的噪声作处理,设定为100%意味着去除所有已探测的噪声。默认情况下设定为100%,如果图像中含有大量自然纹理,如木纹,沙滩等等,建议将强度降低到40%-70%,以保留更多细节。

噪声抑制的设定也是按照频率和通道分开,我们可以根据Profile和Noise Levels的设定,细调各个选项以达到最佳的效果

为了能直观的看到各种设定的施加效果,NI提供了很好的预览工具,那就是Component Viewer。首先在预览窗口拖动鼠标选定一个区域进行噪声抑制后的预览。点击Component View按钮,在弹出的窗口中可以看到该区域的处理后的效果,点击窗口中的图像,会显示处理前的效果。在颜色通道的预览中,点击左面的MASK按钮可以看到滤镜所使用的遮罩的分布,红色的代表一般噪声处理范围,如果发现有噪声区域没有被覆盖,可以调整Noise Levels。绿色代表含有细节的地方,会有特别的噪声处理步骤,蓝色的区域代表要经过锐化操作的区域。

对比测试 - 生活照



对比测试 - 高ISO



[ 此帖由 zdfufu 最后编辑于: 2003-12-08 01:22 ]

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2004-02-09 17:35  #11
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淮北

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棒,这样的好东东应该经常学习,学习再学习.


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开始喜欢的是这个玩具,现在喜欢的是这门艺术。
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2004-02-17 16:30  #12
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123hgz

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版主哪里可以下栽 Neat Image 2.6 Pro ?
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2004-03-17 18:28  #13
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靓靓流氓

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边有Grain Sugery 2下载啊?
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2004-03-29 16:10  #14
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自由落体

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好东西,顶


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时间可以安静下来,还有自己的心
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2004-04-27 23:58  #15
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wxzhuang

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唉,说了这么多,高兴在脸上苦在心里.我怎么才能下到这些插件呀?版主怎不说清楚点?
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