你所不知道的数码相机原理-噪点与坏点

        当几年前有人提出数码相机（下文昵称DC）在未来必定取代传统银盐相机时，很多人都对这一在当时看来颇为荒谬的论调嗤之以鼻，而现在看来随着DC销量的井喷式增长、传统菲林销量的下挫，DC在开创数字时尚玩物新概念的同时，也在潜移默化的改变着人们沿袭了多年的生活方式。笔者深感有义务让更多的消费者了解与DC相关的一些技术原理，以便在选购乃至使用中愈发的得心应手，便由此萌发了撰写这一系列文章的念头。
　　在当前的大环境下，“这款相机是多少万像素”想必是我们最常听到的一句话了，时至今日影像传感器（Image Sensor）的“像素”仍是消费者选购DC的第一考虑因素，不可否认像素有着驾驭最终成像质量的能力，但DC商品化至今我们也逐渐感受到，像素的增加在某种程度上并未对画质提高起到积极的作用，这无疑与我们的传统思维大相径庭。
　　目前流行在数码影像业中的影像传感器主要分三种：几乎被索尼和松下垄断的CCD，富士独家技术Super CCD，还有就是前不久才运用到DC产品中的CMOS。从上世纪七十年代世界上一台数码相机诞生以来，CCD从最初发展到500万像素耗费了近三十年时间；而从500万跳跃到800万像素只用了1年多时间，打破了原本每1年提升100万像素的惯例，之后又因画质原因开倒车推出了700万像素，接着消费者等待了约两年时间，期间出现的900万像素Super CCD让我们对千万像素到来的期待愈发强烈，不久前索尼终于引领我们跨过了这不可逾越的鸿沟，但主角却变成了CMOS。往事历历在目，回顾影像传感器的发展仿佛就是数码影像业发展的血泪史！

噪点与坏点

　　笔者身边相当多数量的朋友在选购DC时，都对CCD是否会出现噪点（Noise Pixel）或坏点（Dead Pixel）心存顾虑，他们通常都会使用一些所谓的测试软件进行检测，先不讨论这类软件的有效性和测试结果的真实性，光是这样的测试方法就已经步入了误区。
　　所谓坏点就是拍摄后我们看见照片中出现了明显不亮或是永远亮着的点，这主要是在CCD的制造过程中产生的，也是不可避免的，就像LCD液晶显示器一样，无论怎样改良生产技术，总会生产出一些不良品。无论怎样最后被用来生产DC的CCD都是已经在上游厂商那里经过坏点测试的，因此对市场中正在销售的DC进行各种各样的CCD坏点测试相信都不会有任何不好的结果产生。若是在使用了几年后突然某一天发现CCD上有坏点产生，这种可能性反而更大一些，这是由于CCD中感光电极的光敏性能降低所致。而噪点如图13中框住部分所示，则是因DC影像处理时电流变化频繁过热引起的，故噪点也被称为热点（Hot Pixel），尤其在拍摄夜景的时候特别容易发现，比如照片中夜晚的天空出现了白点或红点。很多用户都认为即使是噪点的话，如果每次总处于同一个位置，那么这个点还能不能算作是CCD上的坏点呢？参考DC厂商的解释来说，噪点的位置也有始终处于同一位置的可能，因此我们并不能完全将它当作坏点来对待，但这也的确是由CCD中某几个感光电极的光敏性能降低所造成的。
那么对于这类位置固定的噪点，厂商内部都是如何解决的呢？他们会用专用的写入软件将CCD上固定的噪点在DC的Fireware程序中标注起来，当然我们也可以通俗的理解为屏蔽这个噪点，那么在色彩还原时该点有没有色彩信息就已经不重要了，而是通过周围8个像素点的数据来加权计算出该点的真实像素。噪点只能尽量避免却不能完全消除，但软件的屏蔽总归没硬件改善来得彻底，只有改善DC内部集成电路的设计，才能尽可能避免噪点的产生，这时我们可爱的厂商便开发成功了影像处理器（Image Engine）作为独立的影像处理单元，无疑大大降低了包括CPU在内的其他硬件回路的工作负荷，降低了因发热而形成噪点的机率。