coms sensor 在暗光下的噪声特别大是怎么回事？

cherrywind

不知道大家有没有发现在暗光下，coms sensor的噪声特别大,谁知道这种在暗光下产生噪声的原理是怎么回事呢？有什么解决的办法嘛? 谢谢大家，希望大家看了都能说说！

henryhwang

不知道上面说什么！
Cmos Sensor的暗处的噪声特别大，主要是两个方面的原因：一是暗态下sensor的增益变大了，增益的变大必然会导致原先小的噪声点放大；另一个方面，积分时间会拉的很长，这样一方面会使帧率变的很慢，另外一方面就是放大了噪声。
我知道的就这么多，其他人可以继续补充。。。

mester

iso 大，噪点基本就会比较大，暗处的话，SENSOR会自动调整ISO值以取得更快的曝光时间。

cherrywind

谢谢楼上的这位仁兄，可是能不能说的再明白点普通点啊？什么是ISO？具体是怎么回事？我刚才搜了下没有找到！

menghuayuan

什么是ISO（感光度）呢？感光度是胶卷的特性之一，他表示胶片对光的敏感程度，高感光度可以在较暗的环境拍摄，但感光度越大颗粒越大。一般调到100---200度。

许多数码摄影爱好者都有过这样的经历：遇到难得的美景，按下了快门，回到家兴致勃勃地打开电脑一看，却发现其中有一些是废片；或者因为曝光不足无法表现细微处的精彩；或者是手持曝光时间过长发生抖晃，也可能是因为选择了高ISO而导致画面噪点严重……这些问题在数码相机背后的小LCD上都难以察觉，但在电脑屏幕上却暴露无疑。期间，拍摄者浪费的时间、精力和心情实在是难以用金钱来衡量。
究其原因，是因为大多数的数码相机（包括早期的胶片相机）都是按照最普通的光照环境进行设计的。在这样光照充足的环境下，往往可以通过最合适的光圈、快门选择进行拍摄，从而获得比较好的拍摄效果。但是，正如一位摄影大师所说的：摄影本就是光和影的艺术。既然如此，摄影就不一定是在一个确定的光照环境中进行的。比如，在光照不足的情况下又要拍摄运动的物体，就不能依靠延长快门时间的方法，否则拍摄的物体会变得模糊。因此，要让你的相机能够应对各种拍摄环境，最根本的方法是提供一个宽广的感光度选择范围。

在胶片时代，改变感光度的办法是选择不同ISO值的胶卷，比如ISO100对应的是基本拍摄环境，那ISO200就说明对光有高出一倍的灵敏度，可以应对比较暗的环境，而ISO400则再把感光度提高了一倍，以此类推。数码相机的感光元件是固定在机身内的CCD，所以我们可以通过调整CCD的感光度来适应不同的拍摄场合。本来，能够不需要拍完一卷胶卷就可以随时改变ISO值，是数码相机相对于胶片相机一个非常明显的优势。

但是，大多数的数码摄影爱好者却享受不到这个好处：因为多数的数码相机虽然提供了ISO200、ISO400这样的选项，但在实际拍摄中会发现这些选项其实华而不实。一方面，这些相机在ISO200、ISO400下的画质表现完全无法与ISO100相提并论，数量巨大的噪点的出现，使得画面惨不忍睹。另一方面，在外部光照昏暗的情况下，这些相机往往对焦迟缓，再加上严重的快门迟滞（有时长达半秒），使得无法捕捉转瞬即逝的瞬间，摄影的乐趣也随之骤减。

以往，能够在高ISO情况下拥有正常表现的，属于那些价格昂贵的专业级选手——数码单反相机，因为这些相机拥有比较大的CCD（CMOS）尺寸，因此每个像素的面积比普通的数码相机大许多，这就可以有效抑制噪点的产生。但是，大面积感光元件也是这些相机身价居高不下的根本原因，自然不是家用数码相机可以模仿的途径。进入2005年，也有不少的数码相机厂商推出了一些具有高ISO选项的数码相机，但是由于仅仅是简单地提升感光度，因此在高ISO情况下噪点情况相当严重，无法使用；或者不得不在高ISO设置时大大降低数码相机的分辨率，通过这种不得已的手段来保证画面干净。但是，在这个年代，你还愿意你拍摄的照片只有300万像素吗？

那么，具备“高ISO”能力的数码相机究竟会带来哪些直接的好处呢？首先，“高感度”技术能够解决夜景拍摄的难题。以往拍摄夜景，要么采用长时间曝光，要么使用闪光灯。如果是长时间曝光的方法，必须使用三角架才能保证相机本身的稳定，但沉重的三角架是外出旅游的一大负担。

而闪光灯的特性也决定了它只能解决前景的亮度，无法兼顾背景的状况，导致拍出的夜景只有前景却没有背景。而“高感度”技术则从根本上解决了这个难题，由于对光更敏感，因此在“高感度”状态下，只需要正常的快门速度就能够进行拍摄，即不需要三角架，更不会出现前景明亮背景漆黑一片的现象。

其次，“高感度”技术让我们在相同的拍摄条件下，可以采用更高的快门速度，实现抓拍的目的。我们发现，小孩和宠物是目前最重要的拍摄内容之一，而他们的共同特点是很难摆一个稳定的pose让你拍摄。以多数用户的经验，如果快门的速度低于1/15秒，排出的照片往往就是模糊的。通过“高感度”技术，我们可以成倍提高快门速度，如在ISO400的状态下，就可以比ISO100提高4倍，1/60秒的速度可以抓住每一个生动的神态。而如果是在ISO1600下，速度更可以快到1/250秒，即使是快速奔跑的宠物也逃不出你的镜头。

最后，“高感度”技术也使得拍摄变得更轻松，因为“高感度”带来的高快门速度不仅解决了拍摄对象的运动，更可以杜绝拍摄者手部的轻微抖动。其实，在许多情况下，拍摄者手部的轻微抖动是影响拍摄质量的重要因素，尤其是对又轻又小的数码卡片机，按下快门的动作就可能带来相机的抖动，解决的唯一方法是提高快门速度，“高感度”技术就是可以在不影响拍摄的情况下提高快门速度，实现“防抖”的目的。
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ttmap

楼主有心了，顶起来

liu201

Cmos Sensor的暗处的噪声特别大，是与CCD相比吧
感光度小才需要增益大，若是感光度大 ，增益就不需大
而原本CMOS的噪声就大于CCD，CMOS原本就会有一些FPN，
在暗处时尢其如此



[em03]

kakayi

cmos sensor 并非在低光下都有很大的噪声。
楼上的有位朋友说法确实不错。
高灵敏度的senosr（sensitivity 高），在暗光下的噪声相对就大，
低灵敏度的senosr（sensitivity 低）， 在暗光下的噪声相对较小。

灵敏度与噪声是鱼与熊掌的关系。

xuanxiang

可以试着变换几组gamma看看,尤其是低端的gamma值,噪声和清晰度应该取一个均衡值,而不应过分追求二者,尤其是对于cmos sensor来说,gain适当调小一些,也会改善噪声问题,但可能会影响到曝光量.

dtxiao

以下是引用xuanxiang在2008-11-18 14:38:00的发言：
可以试着变换几组gamma看看,尤其是低端的gamma值,噪声和清晰度应该取一个均衡值,而不应过分追求二者,尤其是对于cmos sensor来说,gain适当调小一些,也会改善噪声问题,但可能会影响到曝光量.

同意以上说法。 可以适当调节下 globe gain  ，sharpness，contrast，gamma 以改善噪点多的弊端。
[em08][em08]

logi

也有可能是热噪产生的噪声，现在大像素的都带ISP处理MJPEG，电流大，发热量大，噪声也大。

136084

希望能上图，这样更好的看图分析

chris_meng

从pixel的制造工艺考虑，sensitivity、noise（好几种）、DR（dark level和full range）、cross-talk等等，需要权衡考虑，不是某个高了就好。其他就要考验analog circuit和ISP算法了。
还有要考虑光学部分，镜头和光路。


转载一篇东东，
Useful Metrics in Judging a Camera System or Image Sensor


         1.        Dynamic Range        A measure of the range of light levels present that may be reproduced faithfully by a camera
        2.        Fixed Pattern Noise        A measure of vertical and horizontal strips and banding that can be seen in an image especially at low-light levels
        3.        Temporal Noise        “Speckle” (or) of the image that varies from frame to frame
        4.        Column and Row Noise         Temporal noise in the columns and row
        5.        Frame-to-Frame Flicker        Measure of frame-to-frame stability of the images
        6.        Dark Signal        The increase of black level with respect to integration time
        7.        Dark Signal Non-Uniformity        DSNU measures the variation of dark signal across a camera
        8.        Signal-to-Noise Ratio        Common measure (ratio) of useful signal to speckle
        9.        Sensitivity        Normally refers to white light sensitivity; measure of response of image sensor to a specific brightness level
        10.        Maximum Illumination        Highest illumination at which an image can be formed
        11.        Minimum Illumination        Lowest illumination at which an image can be formed
        12.        Photo Response Non-Uniformity        PRNU is the response of pixels across the entire image sensor array
        13.        Relative Illumination sensor array        A measure of lens or pixel induced shading at the corners of an image sensor array
        14.        Spatial Frequency Response (or) Resolution        A measure of image sensor to depict image details
        15.        Image Sharpness        This is the resolving power of the camera system, which includes lens, effects of measurement image processing algorithms etc.
        16.        Distortion        A measure of perceived distortion of image (barrel distortion or pin-cushion distortion, etc.)
        17.        Color Accuracy        A measure of absolute color difference and hue difference between GretagMacBeth Color chart and image output
        18.        Image Lag        A measure of incomplete charge transfer after pixel read-out
        19.        Veiling Glare        A measure of reduction in contrast due to random scattering of light onto the image plane
        20.        Field of View        Normally full-angle horizontal view
        21.        TV Distortion        A measure of the perceived distortion in an image

lengsen

学习了很懂东西，进步中！

wisdom0673

iso 大，噪点基本就会比较大，暗处的话，SENSOR会自动调整ISO值以取得更快的曝光时间

ll1562ll

学习中