如何降低 CMOS 的雜訊

CMOS影像處理器（Image Processor）在與CCD感光元件及數位單眼相機（Digital SLR - DSLR）比較時，受到嚴厲的批評。那麼，我們如何減少CMOS的雜訊（Noise）呢？首先，我們必須瞭解什麼是雜訊及產生雜訊的原因為何。

什麼是雜訊？

當論及數位影像的雜訊，我們所談論的，就是那些不該出現的小小色彩雜點（Color Specs）。例如：在低光情況所拍的照片，也許會布滿小小的白色雜點、或藍色天空可能出現的粉紅色雜點。為什麼會發生這樣的事呢？畢竟，數位影像及音訊，理當比以往的任何事物都優。引起雜訊的問題，始於影像的感光元件，在類比的光源轉換成數位光電子（Photoelectron）訊號時發生。

熱與雜訊

會產生雜訊問題的第一個因素也許就是熱，你的數位影像由光電子所組成，熱產生熱電子（Thermal Electron），它會以雜訊污染影像。解決此問題的唯一辦法就是，將攝影機關閉，讓它冷卻一陣子。

ISO與雜訊

CMOS或任何數位攝影機，關於雜訊最大的問題也許在於ISO，ISO控制感光元件對光的感光度（Sensitivity），較高的ISO值代表曝光時所需光源較少。但運用ISO補償低光卻因產生雜訊而犧牲了影像品質。為什麼？這是因為高ISO將所接受到的光子放大了。不幸的是，它無法區別各種不同的電子訊號，因此也同時放大了其他導致雜訊產生的一些背景電子訊號。

製造商如何減少雜訊

數位單眼相機不像其他攝影機飽受雜訊問題的困擾，其原因在於它們擁有面積比較大的影像感光元件，面積大的影像感光元件可允許使用較大的像素（Pixel） 接收光源且彼此不會重疊（Overlap）而產生雜訊 。 (編按：這也是為什麼一樣是Super 35 mm片幅感光元件的攝影機，3.2K 的ALEXA會比其他4K、6K或是8K解析度的攝影機的雜訊還低。很多外行都誤以為解析度越高性能越優，其實像素面積大小才是重點)

大的像素比小的像素有更大的面積接收光源

其QE效率較高 雜訊較低

但這並非意味著DSLR不會有雜訊，在高ISO時它們仍會有雜訊的困擾，它們只是比其他攝影機更能抵抗雜訊而已。高ISO的影像品質，因攝影機的不同而各有所異。

有些製造商製造的CMOS晶片，包含了演算法而能減少些雜訊，你也可以購買具有減少雜訊功能的軟體，在拍攝之後修改你的影像。

如何減少雜訊

曝光是根據ISO、快門速度（Shutter Speed）、及光圈（Aperture）而決定。讓ISO盡可能保持在最低的設定值，將可減少大部分的雜訊。如果你需要提高曝光，那麼就先調整光圈，因為使用慢速快門也許也會產生一些雜訊。

原文出處：http://goo.gl/OggW38