為什么要降噪？這就不得不從拍攝說起了，在拍攝過程中，降噪處理是一項很重要的環(huán)節(jié)，如果噪音可以控制在點，則降噪工具就退居二線了。然而結(jié)合拍攝環(huán)境而言，這幾乎不可能，于是降噪也成為了影視公司視頻拍攝中的一項重要環(huán)節(jié)。

一、什么是噪音？

噪點主要是指CCD（CMOS）將光線作為接收信號并輸出的過程中所產(chǎn)生的圖像中的粗糙部分，也指圖像中不該出現(xiàn)的外來像素，通常由電子干擾產(chǎn)生。

二、信噪比與感光度

信噪比是信號處理技術(shù)中一個非常重要的概念。信噪比中的“信”指信號本身，是有用部分;“噪”指由外界干擾或設(shè)備自身因素而產(chǎn)生的噪聲，信號傳輸過程中的各種干擾，或者設(shè)備發(fā)熱都可產(chǎn)生噪聲，而且這些噪聲與信號本身無關(guān)，即噪聲的功率不以有效信號的強弱而變化，對于固定的系統(tǒng)，噪聲的功率一般是恒定的。信噪比指的是信號與噪聲功率的比值，信噪比越高，信號中的有用成分越多，噪聲越少，說明信號的質(zhì)量越好;相反，信噪比越低，信號中的噪聲越多，說明信號質(zhì)量越差。

提高信噪比有兩種方法，一是增加信號本身的幅度，比如我們在使用數(shù)字?jǐn)z影機拍攝時，會發(fā)現(xiàn)畫面亮部的噪波要明顯小于暗部的噪波，而且噪波總是從暗部產(chǎn)生，這主要是因為，場景亮度越低，視頻信號的電壓越低(模擬信號)，而噪聲的功率是一定的，所以亮部的信噪比要低于暗部。為了提高畫面質(zhì)量，減少畫面中的噪波，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實際拍攝過程中不一定總是可行的，數(shù)字?jǐn)z影機以709模式拍攝時對高光部分信號的切割十分堅決，只要大于某一數(shù)值的曝光會全部被“屏蔽”掉，造成畫面上高光部分一片“死白”，沒有層次。因此，降低攝影系統(tǒng)自身產(chǎn)生的噪聲是提高信噪比有效的手段。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，數(shù)字?jǐn)z影機噪聲產(chǎn)生的主要來源是感光元件CCD或CMOS。

我們知道，CCD或CMOS產(chǎn)生的模擬信號要先經(jīng)過放大然后進行模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，數(shù)字信號的抗干擾能力極強，其存儲、傳輸以及各種處理一般不會對信噪比造成影響，所以噪聲主要產(chǎn)生于模數(shù)轉(zhuǎn)換之前這一階段。感光元件在此階段對噪聲的“貢獻”是的，其本身的性能一定程度上決定了整個數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)的信噪比。

感光度又稱為膠片速度，指感光材料產(chǎn)生光化作用的能力，以規(guī)定基準(zhǔn)密度的相應(yīng)曝光量的倒數(shù)度量。通俗來講，就是預(yù)先規(guī)定一個基準(zhǔn)密度，以達到這個密度所需要的曝光量的倒數(shù)作為感光度，那么，達到規(guī)定密度所需的曝光量越小，感光度就越高。

專業(yè)人士仍然習(xí)慣沿用“感光度”這個概念來描述數(shù)字?jǐn)z影機的類似性能。電子感光元件“曝光”的過程實際就是進行光電轉(zhuǎn)換的過程，將光能轉(zhuǎn)換為電荷，電荷的數(shù)量取決于曝光量。我們可以將電荷的數(shù)量與膠片的密度加以比較，它們都是在一定范圍內(nèi)與曝光量線性相關(guān)的，是否可以將電荷視為膠片的密度，使用電荷數(shù)量來定義數(shù)字?jǐn)z影機的感光度呢?二者雖然具有相同的性質(zhì)，但是電荷轉(zhuǎn)瞬即逝，而且無法測量，所以數(shù)字?jǐn)z影機的感光度沒有使用電荷這個概念。

實際上，對數(shù)字?jǐn)z影機感光度進行定義的方法有很多，這里著重介紹利用信噪比的定義方法，以此理解數(shù)字?jǐn)z影機感光度的本質(zhì)。采用CCD或CMOS作為感光元件的數(shù)字?jǐn)z影機首先都會將電荷轉(zhuǎn)化為電壓，然后對電壓進行放大，而噪聲的產(chǎn)生主要出現(xiàn)在電荷積累過程以及電荷到電壓的轉(zhuǎn)換過程中，所以噪聲會在電壓放大過程中隨信號一同放大。一般認(rèn)為曝光量與電荷的積累數(shù)量成正比，而與噪聲的水平無關(guān)。假設(shè)世界上存在一種不產(chǎn)生噪聲的CCD或CMOS，我們就可以做出感光度無限高的數(shù)字?jǐn)z影機，因為即使僅產(chǎn)生極其微弱的電荷，我們也可以將其轉(zhuǎn)換放大為可用信息，但這僅僅是一種假設(shè)。在實際系統(tǒng)中，信號總是伴隨著噪聲，感光度要根據(jù)信噪比要求來確定。比如，作為民用低端的數(shù)碼相機，某廠家可能認(rèn)為相機的信噪比達到40dB即可接受，在信噪比僅為40dB時，其感光度可高達ISO6400;假設(shè)另一個專業(yè)廠家也生產(chǎn)完全一樣的相機，他們認(rèn)為信噪比必須達到49dB才能滿足專業(yè)用戶的需求，那么該廠家只能將感光度設(shè)定為ISO800，因為感光度一旦超過ISO800，信噪比就會低于49dB的要求。所以我們在了解數(shù)字?jǐn)z影系統(tǒng)的感光度時，不能只看廠家的感光度標(biāo)稱值，同時也要看在達到某一感光度時的信噪比水平，往往廠家在宣傳時并不強調(diào)信噪比，但是一般可以在產(chǎn)品宣傳手冊上查詢到。

數(shù)字?jǐn)z影機的感光度與信噪比高度相關(guān)，信噪比決定了感光度。目前，許多數(shù)字?jǐn)z影機的感光度是可調(diào)節(jié)的，在高感光度時所獲得的信噪比較低，影像的噪波更為明顯，所以在條件允許的情況下，應(yīng)盡量使用較低的感光度以獲得更優(yōu)的影像質(zhì)量。此外，在數(shù)字領(lǐng)域，感光度也稱為靈敏度。

當(dāng)我們描述數(shù)字視頻的噪點的時候使用的詞是Noise（噪點），而描述膠片的噪點時使用的詞是Grain（顆粒）。用詞的差別也體現(xiàn)了二者的不同。電影膠片有明顯的顆粒結(jié)構(gòu),是它獨特外觀的一部分。很多人視它為膠片的主要優(yōu)點之一。而幾乎所有人都討厭視頻的噪點，因為它似乎缺少一種“美學(xué)”追求。

有一些情況需要去除膠片的顆粒。但是去除顆粒很困難。如果采用模糊或中值濾鏡,那么圖像會變?nèi)岷?。行業(yè)中也有特殊的去顆粒軟件, 但是它們都比較昂貴而且會柔化圖像,但不像簡單的模糊處理那么糟糕。如果你沒有復(fù)雜的去顆粒軟件,有一個技巧可以幫忙。因為大多數(shù)圖像的細節(jié)在紅色和綠色通道,而大多數(shù)顆粒存在于藍色通道,所以你通常可以只模糊藍色通道來改善。

工作中，雖然視頻沒有顆粒,但是廣泛存在噪點,它是視頻版的顆粒。并且在通常情況下,藍色通道還是噪點的通道。去除噪點也成為合成師和調(diào)色師亟需解決的問題之一。因為你的客戶會有各種理由給你一堆帶有大量噪點的素材。

達芬奇降噪

DaVinci Resolve Studio版本擁有硬件降噪功能。我們通過一個簡單的案例來學(xué)習(xí)一下其降噪功能。原始素材，其曝光和飽和度都不符合城市宣傳片的需求。因此需要首先對其進行一級調(diào)色。

進入“調(diào)色”頁面。點擊“色輪”按鈕，進入“一級校色條”面板進行調(diào)整。調(diào)色后的畫面如下圖所示。

播放這個片段，你會發(fā)現(xiàn)畫面雖然反差和平衡都可以了，但是噪點很大，如下圖所示。并且噪點抖動嚴(yán)重（此處圖片無法表現(xiàn)出噪點的動態(tài)抖動。）

點擊“動作特效”按鈕，在其面板中將“空域降噪”的“Luma”值增加為9.6，由于“色度”值和“Luma”是綁定的，所以“色度”值也會自動變化。如下圖所示。

你會發(fā)現(xiàn)降噪后，畫面變得模糊了，Luma值越大，畫面就失去越多的細節(jié)，變得和水彩畫相似。如下圖所示。并且，如果你播放的話，你會發(fā)現(xiàn)降噪后畫面的噪點仍然抖動的厲害?！翱沼蚪翟搿笔轻槍臻g的，也就是只針對當(dāng)前這一幀畫面進行降噪，當(dāng)下一幀畫面來了，再對下一幀進行降噪。這樣，雖然每一幀都降噪了，但是沒有考慮噪點在時間上的關(guān)系，即使每一幀都降噪了，但是降噪后的畫面還是可能會發(fā)生抖動！

市場上降噪工具還是挺多的，一般來說功能都比較簡單，影視公司可以綜合考慮插件、支持格式各方面，綜合選擇比較適合的。