噪点是什么？手机相机的杀手
我们评测视频中，都会出现关于“噪点”的描写。
那么噪点是什么呢？
我们以锤子的坚果pro2样张为例。天空出现了红绿蓝白等杂色的点，可以简单概括为rgbw的点，就是噪点。除了天空，建筑物上，树叶里面，都有各种斑点。有的手机是涂抹成了块状，或者片状。一般来说彩色噪点更难看一些，黑白噪点还好一些，而且容易消除。
取百度百科的定义。噪点（noise）主要是指CCD（CMOS）将光线作为接收信号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。这些噪音信号就会污染画面的纯净度。
噪音信号主要有椒盐噪声和条带噪声等等，简单了解一下就行了。
椒盐噪声（salt-and-pepper noise）是由图像传感器，传输信道，解码处理等产生的黑白相间的亮暗点噪声。大家一看就明白。
第二张图片几乎就看不出人的形状了。就是在原图的基础上增加了大量的椒盐噪声。我们简称为黑白杂点，或者黑白噪点。
条带噪声是影像中具有一定周期性、方向性且呈条带状分布的一种特殊噪声。这种噪声是卫星传感器光、电器件在反复扫描地物的成像过程中，受扫描探测元正反扫描相应差异、传感器机械运动和温度变化等影响造成的。
简单说就是一些线。我们就不多展开了。它是可以消除的。下面的两个图片就是条带噪声和消除后的结果。这个不是问题。而我们拍摄屏幕的时候出现的摩尔纹并不算条带噪音。
摩尔纹往往是不规则的。如下图
彩色噪点我们后面再说，有一些概念不看的话，一下子不好理解。
为什么会产生噪点？
CCD和CMOS感光元件都存在有热稳定性（hot pixel）的问题，就是对成象的质量和温度有关，如果机器的温度升高，噪音信号就会过强，会在画面上不应该有的地方形成杂色的斑点，这些点就是噪点。
产生噪点的原因有几个，
1感光面积太小会造成噪点。或者说光转换成图像的效率低，会出现噪点。感光面积就是我们最多说到的感光底，或者叫单像素尺寸。其实我们看到的90%的噪点都是感光面积造成的。所以说底大一级压死人。相机的cmos往往是手机的几倍，噪点就少很多。而手机里面底大的，夜景噪点也会少一些。
这是因为组成像素的光电二极管转换效率和面积成非线性的正比关系，我们说个栗子，如果一个面积在1平方厘米的光电二极管转换效率是35%左右的话，当面积降低到7平方微米(1DsMK3的像素面积)的话，光电转换效率会急剧下跌到1%以下，而在面积更小，集成度越来越高的便携相机或手机CMOS上面，光电转换效率就更更更低了。
2温度造成的热噪音。
光电转换效率的低下使得从CCD/CMOS上读取出来的信号必须经过放大才能使用。ISO其实就是调节这个信号的放大倍率，而信号的放大过程中不可能仅仅将分离出来的电平信号放大，必然伴随着噪音信号的同步放大，再加上更高集成度的CCD/CMOS发热量也必然更高，热噪音会更大，噪点就更严重。 iso就是感光度。所以iso是决定噪点的一个因素。同时，高iso可以让亮度更高，有助于降低快门速度，减小防抖的压力。没有三脚架就需要高iso低快门，噪点重。有三脚架就可以低iso长快门，噪点小。
3另外一个因素就是快门时间。快门时间长了肯定会热，但是iso比较低的话，成像单位时间的热量并不严重，所以照片噪点看起来不严重。但是快门太长了容易烧坏cmos。这就不是噪点的问题了。同时，处理器无法处理较慢的快门速度所带来的巨大的工作量，一些像素也会失去控制而变成噪点。这些噪点主要是一些亮点。随着科技的发展，相机或者手机都能降噪，这种亮点就很少了。但是降噪有可能损失一些画面细节。而高iso造成的噪点是很难降低的，需要软硬件共同努力。
4用JPEG格式对图像压缩而产生的噪点
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。
5模糊过滤造成的噪点
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。我们就不多说了。
如何降低噪点
探究噪点消除的原理可以去了解信噪比与感光度的概念，我们补充在最后。但是我们的最终目的还是降低噪点。要降低的噪点无非是两种。黑白噪点，也叫明度噪点或亮度噪点。以及彩色噪点，或者叫数码噪点，主要是信噪比造成的。光线暗处和高iso都会造成大量的彩色噪点。
方法有两种：1硬件方法，2软件方法
1硬件方法，这是为了方便理解和记忆，其实是拍摄之前可以做的事情。就是用大感光底的cmos，降低iso，增大光圈，适当延长快门时间。iso光圈快门这个好理解，属于摄影参数。感光底是用cmos尺寸除以像素数量得到的。假设感光低固定，那么像素想越高，cmos就必须越大。就是说要买新机。如果cmos固定，想让感光底大就必须降低像素。手机的cmos尺寸基本固定，像素就跟感光底成反比了。需要折中。
而参数来说，iso越高越亮，噪点越重。方便缩短快门时间，降低抖动。iso降低亮度就低，需要更长时间快门。光圈就是越大，亮度越高，同时焦外就会虚化，还可能造成画质下降和畸变等副作用。而且光圈要高，硬件会很吃钱。
2软件方法。真说起来，方法是特别多的。大家不是算法团队的工作人员，不用知道这么细致。只要大体知道是涂抹噪点和替换噪点就行了。
另外多帧合成，也就是hdr，也能帮助降低噪点。因为多帧合成有多张照片互相对比，可以剔除噪点，保留清晰的部分来合成。同时多张合成的亮度会更好，不需要那么高的iso，可以降低高iso降噪的压力。同时hdr也会让图像完成的时间变长。拍摄多张和合成都需要时间。 我们每一期评测都会对比各家手机的hdr水平，作为夜景优化的重要环节。
结尾引用资料并编辑
信噪比与感光度
信噪比中的“信”指信号本身，是有用部分;“噪”指由外界干扰或设备自身因素而产生的噪声，信号传输过程中的各种干扰，或者设备发热都可产生噪声，而且这些噪声与信号本身无关，即噪声的功率不以有效信号的强弱而变化，对于固定的系统，噪声的功率一般是恒定的。 信噪比指的是信号与噪声功率的比值，信噪比越高，信号中的有用成分越多，噪声越少，说明信号的质量越好;相反，信噪比越低，信号中的噪声越多，说明信号质量越差。
提高信噪比有两种方法，一是增加信号本身的幅度，比如我们在使用数字摄影机拍摄时，会发现画面亮部的噪波要明显小于暗部的噪波，而且噪波总是从暗部最先产生，这主要是因为，场景亮度越低，视频信号的电压越低(模拟信号)，而噪声的功率是一定的，所以亮部的信噪比要高于暗部。为了提高画面质量，减少画面中的噪波，可以采取增加曝光量的方式，以提高信噪比。
提高曝光量的方法在实际拍摄过程中不一定总是可行的，数字摄影机以709模式拍摄时对高光部分信号的切割十分坚决，只要大于某一数值的曝光会全部被“屏蔽”掉，造成画面上高光部分一片“死白”，没有层次。因此，降低摄影系统自身产生的噪声是提高信噪比最有效的手段。在现有技术条件下，数字摄影机噪声产生的主要来源是感光元件CCD或CMOS。
我们知道，CCD或CMOS产生的模拟信号要先经过放大然后进行模数转换变为数字信号，数字信号的抗干扰能力极强，其存储、传输以及各种处理一般不会对信噪比造成影响，所以噪声主要产生于模数转换之前这一阶段。感光元件在此阶段对噪声的“贡献”是最大的，其本身的性能一定程度上决定了整个数字摄影系统的信噪比。
感光度又称为胶片速度，指感光材料产生光化作用的能力，以规定基准密度的相应曝光量的倒数度量。通俗来讲，就是预先规定一个基准密度，以达到这个密度所需要的曝光量的倒数作为感光度，那么，达到规定密度所需的曝光量越小，感光度就越高。
电子感光元件“曝光”的过程实际就是进行光电转换的过程，将光能转换为电荷，电荷的数量取决于曝光量。我们可以将电荷的数量与胶片的密度加以比较，它们都是在一定范围内与曝光量线性相关的，是否可以将电荷视为胶片的密度，使用电荷数量来定义数字摄影机的感光度呢?二者虽然具有相同的性质，但是电荷转瞬即逝，而且无法测量，所以数字摄影机的感光度没有使用电荷这个概念。
数字摄影机的感光度与信噪比高度相关，信噪比决定了最大感光度。目前，许多数字摄影机的感光度是可调节的，在高感光度时所获得的信噪比较低，影像的噪波更为明显，所以在条件允许的情况下，应尽量使用较低的感光度以获得更优的影像质量。 此外，在数字领域，感光度也称为灵敏度。
实际上，对数字摄影机感光度进行定义的方法有很多，这里着重介绍利用信噪比的定义方法，以此理解数字摄影机感光度的本质。采用CCD或CMOS作为感光元件的数字摄影机首先都会将电荷转化为电压，然后对电压进行放大，而噪声的产生主要出现在电荷积累过程以及电荷到电压的转换过程中，所以噪声会在电压放大过程中随信号一同放大。一般认为曝光量与电荷的积累数量成正比，而与噪声的绝对水平无关。 假设世界上存在一种不产生噪声的CCD或CMOS，我们就可以做出感光度无限高的数字摄影机，因为即使仅产生极其微弱的电荷，我们也可以将其转换放大为可用信息，但这仅仅是一种假设。 在实际系统中，信号总是伴随着噪声，感光度要根据信噪比要求来确定。比如，作为民用低端的数码相机，某厂家可能认为相机的信噪比达到40dB即可接受，在信噪比仅为40dB时，其感光度可高达ISO6400;假设另一个专业厂家也生产完全一样的相机，他们认为信噪比必须达到49dB才能满足专业用户的需求，那么该厂家只能将最大感光度设定为ISO800，因为感光度一旦超过ISO800，信噪比就会低于49dB的要求。 所以我们在了解数字摄影系统的感光度时，不能只看厂家的感光度标称值，同时也要看在达到某一感光度时的信噪比水平，往往厂家在宣传时并不强调信噪比， 但是一般可以在产品宣传手册上查询到。