大家好: 相信大家在拍攝上多少會遇到雜訊的問題，我們總是希望用 "最快速" "最沒有副作用" "最能保留清晰度與色彩" 的方式去除雜訊，但這三點往往無法同時滿足，如著名的N**tVideo / M*g*c Bullet 除雜訊插件雖然效果很不錯，但處理時間卻非常久，且我們的拍攝片段也不一定是很重的雜訊，也許只是一點點色塊的長時間拍攝記錄，我們通常不太可能會去花時間使用耗時的降噪處理‧因此小弟在此分享自己過去處理影片雜訊的方法與經驗，希望對大家有用! 我們先來看看幾張圖片: http://dl.dropboxusercontent.com/s/fzr6e3k1qgrly6d/NR01.JPG 圖一：原圖 http://dl.dropboxusercontent.com/s/96lviip3cxg85ee/NR02.JPG 圖二：去除色彩雜訊 http://dl.dropboxusercontent.com/s/ghex09bx1529amm/NR03.JPG 圖三：原圖灰階化 http://dl.dropboxusercontent.com/s/hmvx91trw7ey7j2/NR04.JPG 圖四：去除色彩及亮度(時間軸平滑)雜訊 http://dl.dropboxusercontent.com/s/1kqzdli36j6oyom/NR05.JPG 圖五：去除色彩及亮度(空間及時間軸平滑)雜訊 http://dl.dropboxusercontent.com/s/vf14q9uo0ixzefz/NR06.JPG 圖六：黑畫面80分鐘 http://dl.dropboxusercontent.com/s/tk17ibalxuxi8xn/NR07.JPG 圖七 恩恩!看了這幾張圖片，應該有對我們要討論的主題比較有感覺了，接著我們就開始來探討吧! 一、雜訊的種類： 雜訊若依呈現的形式來分，可分為： 1. 色彩雜訊：如原圖，我們可以感覺到有花花綠綠的點或色斑(紅綠藍)，這種雜訊在單CCD/CMOS的機子上通常會較明顯，原因是Bayer濾鏡對色彩是有"估算"的成分在，一但感測器提供的SNR(通常是低光環境)開始降低，再用SNR不高的像素群去估算色彩，當然會估算成錯的‧ 2. 亮度雜訊：單純的亮度不帶顏色，是以亮點或暗點(灰點)的方式展現，看起來的感覺就是畫面有雜點在閃‧ 所以首先呢，要先確定您的拍攝片段裡，雜訊是屬於哪一種的‧不過事實上，這兩種雜訊通常是伴隨一起出現的，只是程度的表現不同而已‧如我們去除圖一的色彩雜訊後，在圖二中我們依然可以看到有雜點，那就是亮度雜訊‧到此我先提四點： (1)人眼對亮度比對色彩敏感‧ (2)去除色彩雜訊通常不會影響影像清晰度，只會稍微影響色彩(色彩階層)‧ (3)去除亮度雜訊通常就必須適度與清晰度妥協‧ (4)把影像灰階化(如圖三)做測試，若因此看不到任何雜訊了，表示您的影片只有色彩雜訊，沒有亮度雜訊‧恭喜您! 這是最好處理，也最沒有副作用的，色除色彩雜訊後，畫面幾乎就是乾淨的‧(但圖三是有亮度雜訊的) 二、雜訊的處理 依雜訊處理的方式，可分為兩大類： 1.空間(spatial)軸：照片的後製去雜訊處理就是此方式，也應該只有此種方式‧因為單一張照片要去除雜訊，當然只能在此照片裡找尋，例如跟鄰近的像素做平均，或一些較複雜的方式，如Bilateral、NL-Means....等，這是寫論文的在研究的，我們只要知道大概就好‧總之就是想辦法在同一個畫面(Frame)中拿別塊來補(平均)這塊，或單一個點太亮了，所以猜他很可能就是雜訊所以削弱他，來達到減少雜訊的效果‧ 2.時間(temporal)軸： 有用過相機"連拍六張合成"吧! 其實原理是一樣的，因為雜訊通常是閃動的，所以連續六個(或N個)Frame雜訊都不太一樣，我們可以將這多個Frame做平均，雜訊就會變小了! 但細節上是要考慮到一些問題，如權重及閥值等，才不會造成移動時有拖影‧時間軸的做法從單純的線性、DCT、FFT都有‧FFT是分析閃動的頻率(要從時間軸去看)，然後把高頻去除，達到去除閃動雜訊的效果‧ 到此我們再提出幾點： (1)3D-NR即是空間+時間軸的NR‧ (2)不管空間軸還是時間軸NR，都還是可以色彩與亮度分開(或單純)處理的‧ (3)時間軸處理通常較空間軸處理較不會影響清晰度‧ OK，您可以再回頭看一次上面的圖，應該更了解了吧! 三、開始來雜訊： 首先，您要準備兩種工具，avisynth與virtualdub‧這兩個是影像處理工具，上面都可掛一堆實用的濾鏡，我目前發現最實用的去雜訊濾鏡就是在這兩平台上‧(反而不是在非編軟體上)‧但這兩者的使用方法，煩請問一下Google大神了，恕在此不多做介紹‧ OK，我來說一下我用過的眾多去雜訊濾鏡，我認為最實用的吧! 情況一，畫面只有輕微色斑：建議使用avisynth的Cnr2()，只去除色彩雜訊就好‧速度非常快，完全跟得上撥放速度，幾乎沒感覺‧Cnr2("ooo", 255, 5, 192, 6, 214, 6, 214, false, false) 情況二，比情況一多了些微雜點閃動：多加上avisynth的hqdn3d(0,0,4,0)來平滑亮度雜訊，幾乎不太影響清晰度，處理速度稍微慢一點‧ 情況三，色斑嚴重(如圖一)，也有亮度雜訊：使用hqdn3d(0,0,6,0)再加上virtualdub的CCD(30,0)，速度再慢一些，處理完就如圖四，清晰度還OK‧ 情況四，經過上述處理後還是覺得有雜訊：把hqdn3d(0,0,6,0)改成hqdn3d(4,0,6,0)成為圖五，雜訊可降更低，但清晰度有妥協，影像沒層次呆呆的‧ 情況五，以上全部都不滿意：也許就只能試試看N**tVideo / M*g*c Bullet這一類的商業軟體，但處理時間會變成5到10倍! 四、結論： 每一種去雜訊濾鏡其實多少都有副作用，會造成一些人工痕跡，如hqdn3d(0,0,10,0)大概就可以感覺到有拖影了! 上面分享給大家的參數是我自己測試過不太感覺出副作用的值，當然大家還是可以再試試看，也許可以找出更適合的參數設置‧:) 五、連結： Cnr2: http://avisynth.org.ru/docs/english/externalfilters/cnr2.htm hqdn3d: http://akuvian.org/src/avisynth/hqdn3d/ CCD(Camcorder Color Denoise): http://acobw.narod.ru/ 另外有興趣還可以試試： FFT3DFilter(3D): http://avisynth.org.ru/fft3dfilter/fft3dfilter.html DCTFun4b(空間軸): http://avisynth.org/warpenterprises/files/dctfun4b_25_dll_20060205.zip 您可以將上面hqdn3d(4,0,6,0)改成hqdn3d(0,0,6,0)加上dctfun4b(4,0)，也就是將空間去亮度雜訊的任務交給DCTFun4b，處理時間會再更多一些，但是結果會比圖五再銳利一點點(只是一點點)，如圖七‧ --

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