星空系列教程(下) 降噪方法比較及堆棧降噪實例

　　網絡上星空攝影教程屢見不鮮，我試圖將這些碎片化的知識點結合自己的經驗，整理成系列教程， 全面地講解前期拍攝技術和後期思路，並用實例詳細介紹後期處理的每一步驟。星空攝影的後期處理中降噪尤為重要，本文是系列教程的下篇，主要對比各種降噪方法，並有堆棧降噪實例。為了確保知識的連貫性，建議先學習上篇--《前期策劃是拍攝成功的保證》和中篇--《銀河及地景拍攝技巧》。

　　文中星空照片全部為作者本人拍攝，更多照片請加微信：Jingshu6

上篇：前期策劃是拍攝成功的保證

1. 相關天文知識

·南北半球銀河特點及差異

·如何利用月光為照片增色

2. 拍攝條件

中篇：銀河及地景的拍攝技巧

3. 拍攝器材

4. 銀河拍攝技法

·星空拍攝參數

·四種利用光源拍攝地景方法

·手動對焦技巧

·景深合成

下篇：降噪方法比較及堆棧降噪實例

5. 降噪處理

·噪點類型及特徵

·五種常見降噪方法適用情況

·堆棧降噪實例（附練習圖片）

五、降噪處理

　　由於星空拍攝的高感光度和長時間曝光，隨之而產生的噪點對畫質的影響是極大的，降噪成為星空攝影必不可少的一個環節。在多種降噪大法中，選用哪種方式最適宜，我們要先來了解噪點是如何產生以及種類和特徵才能對症下藥。

　　數位相機的感光元件尺寸是影響噪點表現的重要因素之一，噪點的多少因傳感器構造以及處理器差異而不同，各品牌各種型號的相機對噪點的控制能力也不盡相同， 但噪點問題是現在所有數位相機都沒能完全克服的問題。

　　數位相機的噪點主要是指CCD/CMOS將光線作為接收信號並輸出的過程中所產生的圖像中的粗糙部分，也指圖像中不該出現的外來像素，經常由電子幹擾產生，使圖像看起來就像布滿細小的糙點。亮部接收到的信號多，信噪比高，所以噪點少，反之暗部噪點多。所以暗光環境是噪點產生的根源，使用高ISO拍攝其實並沒有真正提高相機的感光度，只是將原定的電子信號放大，同時噪點也會被放大。

·噪點類型及特徵

1)明度噪點

　　明度噪點呈現為顆粒狀，沒有顏色，和傳統膠片上的顆粒十分相近。

2)彩色噪點

　　彩色噪點的大小會是亮度噪點的數倍至數十倍，呈現為色斑，通常為洋紅色或綠色，由於信噪比決定了彩色噪點的多少，導致這類噪點主要存在於圖像中的暗部。

3)熱噪點

　　熱噪點呈現為帶有顏色的亮點狀，它是由於長時間曝光產生，感光元件長時間運作，致使溫度升高，圖像就會於某個固定位置出現光點。

　　以上三種噪點中，明度噪點和彩色噪點均為隨機噪點，其位置和分布皆為隨機；而熱噪點為固定噪點，相近的拍攝情況下，出現的位置是相同的。

五種常見降噪方法

a)機內降噪

　　機內降噪分為高ISO降噪和長曝光降噪，高ISO降噪只適用於JPEG格式，而且損失細節，對RAW格式不起作用。長曝光降噪對減少噪點有一定作用，但是拍攝時間會增加一倍。例如：打開長曝光降噪功能，30秒曝光，之後相機馬上會進行30秒降噪；如果五分鐘曝光，就意味著要再等待五分鐘降噪時間。所以如果計劃拍攝多張堆棧降噪，不可同時開啟長曝光降噪功能，否則拍攝間隔時間過長，後期圖像無法對齊。

　　《枯樹與銀河》由於照片中的樹從湖中一直延伸至天空，很難分離地景與銀河，多張平均值堆棧降噪不適宜這種場景，所以採用單張拍攝，機內降噪和後期插件降噪相結合，也可以得到不錯的畫質。

b) Adobe Camera Raw /Lightroom降噪

　　Adobe Camera Raw (ACR) 和 Lightroom 的降噪設置和參數是一致的，一般情況下，彩色噪點的參數默認設置不需要更改，明度噪點的參數不超過20，過高的參數會影響圖像的銳度和細節。

c)插件降噪

　　Nik Dfine, Noiseware, Topaz Denoise都是不錯的降噪插件，界面均提供了更為精細的手動選項，操作簡單，其中Nik Dfine可以免費下載使用。

d)多張平均值堆棧降噪

　　本文中提及的所有降噪處理中，這是一種操作複雜但是效果最好的方法，這種技術在深空攝影中早已被廣泛使用。機位不動的情況下，連續拍攝6-10張，堆棧的照片越多效果越好，但是它的效應是遞減的，前四張照片堆棧降噪後畫質大幅提升，5-6張以後的效果就沒有那麼明顯了，所以沒有必要耗費時間拍攝太多張，我通常用4-6張堆棧降噪。由於星空的相對轉動，要利用蒙版分別對天空和地面降噪，否則地面對齊後，星星就成了拉線狀。

降噪前，放大400%細節圖 

六張堆棧降噪，放大400%細節圖

e)拍攝暗場降噪

　　這種降噪方式主要針對長時間曝光產生的熱噪點，拍攝完成後，在同一環境，扣上鏡頭蓋，使用相同參數再拍攝一張暗場照片。拍出的照片就是一張全黑圖片，但仍會有熱噪點的的彩色亮點。利用熱噪點是固定噪點的特性， 在Photoshop中導入兩張照片，正常照片在下，暗場照片在上，然後的圖層模式選擇「差值」，就可去除熱噪點。

　　注意：暗場雖然只是一張全黑的照片，但必須和其它照片在同一時段同一環境拍攝，因為熱噪點的產生和拍攝環境溫度以及傳感器溫度有直接關係。

　　以上幾種降噪技術是我在過去幾年的拍攝中總結出比較行之有效的方法，通常會視情況結合2-3種使用以得到更好地畫質。

堆棧降噪實例

　　以上提及的五種降噪處理中，堆棧降噪是最有效，但也是操作最複雜的方法，需要精湛的前期拍攝和後期處理技術共同完成。為了便於更為直觀地理解，這裡用例圖列舉常規操作的主要步驟：

·在Adobe Bridge中選擇同一機位連續拍攝的六張照片（四張-八張都可以）在工具中選擇「在Photoshop中做為圖層打開」。

·在Photoshop中六張照片已做為圖層被放在一個文件中，首先要做的是對齊圖像，但是由於星空的相對運動，對齊地景後星星是拖尾的，所以先要給天空做選區，用蒙版把每一張照片的地景蓋住，這樣星空部分才可以對齊。

·在「編輯」菜單中選擇「自動對齊圖層」。

·窗口彈出，選擇默認的「自動」方式。

·選中所有圖層，然後從「圖層」菜單中選擇「轉換為智能對象」。

·這時六個圖層合併為一個智能對象圖層。

·接下來進行堆棧降噪的核心部分，從菜單中選擇圖層-智能對象-堆棧模式-中間值，完成對天空的降噪。重複上面所有步驟對地景降噪，不同的只是在第二步中用蒙版隱藏天空部分。

·由於堆棧過程中「對齊」圖層這一步，不能做鏡頭校正，所以降噪之前未對照片做任何修改。將降噪之後的天空和地景做為圖層放在一個文件中，合併後的常規調整與其它星空照片相同。

《追光之路》

　　本文知識點，部分節選於筆者朱靜姝 (Jingshu Zhu) 的新書《追光之路》，預計今年五月出版。

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