佳能高ISO、高画质的双重降噪系统问世

    2009年8月20日，佳能（中国）有限公司发布了用于小型数码相机的双重降噪系统，并首次应用于其旗下两款PowerShot博秀系列小型数码相机新品：博秀PowerShot G11和博秀PowerShot S90。双重降噪系统采用新开发的1/1.7＂高感光度图像感应器，能有效抑制图像感应器上噪点的产生，并通过DIGIC 4数字影像处理器对产生的噪点进行降噪。经过反复论证最终采用1000万像素配合1/1.7＂CCD，使得每个像素的面积较之前机型增加了45%，从而大幅度提高了信噪比，抑制了图像感应器产生噪点，从而进一步扩展了拍摄范围，使拍摄者即使在低光照等光线较差的条件下也可以拍出清晰、明亮的照片。同时，相机动态范围进一步扩大，能记录下更多的高光层次和暗部细节 。此次发布的双重降噪系统将引导小型数码相机用户从追求高像素转向对照片高画质的重新认识。
 

【1/1.7＂高感光度影像感应器：提高信噪比，抑制噪点产生】
    光线通过镜头投射到影像感应器CCD（电荷耦合器件，由半导体材料制成），集成了上千万个光敏二极管，或称为像素，它们会根据自身所接受的光线亮度产生相应的电流。

    通常人们会认为照片像素越高其画质越好，这种理解较为片面，像素大小只是作为评价画质的一个方面，画质的好坏还与画面中噪点的多少、动态范围大小等因素有关。尤其相比数码单反相机影像感应器的面积，小型数码相机的CCD要小得多，一旦过分提高相机的像素，其画面噪点控制和动态范围的水平将明显下降，因此，需要在提高像素和确保画面低噪点、大动态范围之间做出平衡，高像素不等同于高画质。

    佳能在此次新品PowerShot G11和PowerShot S90中有意采用1/1.7＂1000万有效像素高感光度CCD是经过长期反复论证的，照片分辨率可支持A2尺寸打印。与上一代机型PowerShot G10（1/1.7＂1470万有效像素感应器）相比，新的高感光度CCD每个像素的面积增加约45%，所接受光线更多，加之采用了最新的技术，使其具有更高的感光能力和优异的信噪比，有效地减少了图像噪点的产生，并提高画面动态范围，从而取代了通过增加感应器的像素数来提高画质的方法。
 
【DIGIC4数字影像处理器：优化降噪算法，提高运算速度，提升图像画质】
    当CCD把光信号转换为电信号以后，为了实现完美的数字影像，还要依赖于数字影像处理器的优异性能，它好比数码相机的大脑。佳能的数字影像处理器完全独立设计，最初应用于1999年的产品PowerShot S10。2002年秋天，性能升级的新数字影像处理器被命名为“DIGIC（=Digital Imaging IC）”，全面应用于PowerShot博秀和IXUS伊克萨斯系列数码相机。

    佳能的DIGIC影像处理器基于先进的半导体处理技术开发的，采用专业的算法，实现了处理器速度的飞跃。提高处理速度对于提高画质有重要的意义，这意味着在同样的时间内，能够处理更多的数据，得出更精确的结果，避免噪声信号对于照片质量的影响。

第四代影像处理器DIGIC 4

    2008年9月佳能推出了第四代影像处理器DIGIC 4，全新升级的影像处理器具有更强大的影像处理性能，在数据处理的速度和精度方面都有明显提升。随着降噪数据处理算法的优化和降噪信号处理速度的加快，不但降噪效果更明显，而且大大缩短了高ISO感光度下的降噪时间。同时扩大了降噪处理应用的范围，即使像ISO 80这样低ISO感光度时拍摄的照片，图像画质也可以得到提高。
 
【双重降噪系统的五大优势】
     佳能最新技术的1000万有效像素高感光度CCD可以减少噪点的产生，同时高性能的DIGIC 4影像处理器可以有效消除噪点，二者的精妙融合，组成了强大的双重降噪系统。在双重降噪系统的处理下，所拍摄图像中的噪点大大降低，噪点减少到以往水平的1/4（与PowerShot G10相比），使图像画质得到提高，因而用户可以放心使用更高的感光度进行拍摄。除此之外，该系统使得照片的动态范围明显提升，尽可能多地保留画面中的高光层次和暗部细节，用户不必为昏暗场景或者是高反差场景的拍摄而困扰

    双重降噪系统的优势主要体现在如下五点：（1）高ISO感光度和低ISO感光度下实现低噪点；（2）在暗光场景下抑制拍摄图像所产生的模糊；（3）闪光有效距离得以扩展，拍摄更加明亮照片；（4）“低光照模式”拍摄以前所无法拍摄的昏暗场景；（5）高反差场景下，拍出丰富的高光层次和暗部细节。

    1、高ISO感光度和低ISO感光度下实现低噪点
通过双重降噪系统可以极大程度地减少噪点的出现。使用相同的ISO感光度拍摄时，噪点减少到以往水平的1/4，使用高2档的ISO感光度拍摄时，噪点也不会增加 （与PowerShot G10相比）。 无论使用高ISO感光度或低ISO感光度进行拍摄，画面中的阴影和昏暗区域的画质均变得更加出色。

 左：PowerShot G10；右：PowerShot G11
程序自动曝光
使用ISO 1600拍摄。放大红框部分

 
 左：PowerShot G10，头发的阴影部分产生了色彩噪点，降低了解像感。；右：PowerShot G11，阴影部分也几乎看不到噪点，每一根头发都得到了清晰的成像。程序自动曝光
使用ISO 200拍摄，放大红框部分   

    2、在暗光场景下抑制拍摄图像的模糊
在使用“智慧自动”模式（闪光灯关）拍摄时，自动ISO感光度的最大值已提高至ISO 1600（现有型号PowerShot G10在不使用闪光灯进行自动拍摄时的最大感光度是 ISO 400），可以使用更高的快门速度拍摄，同时配合IS光学防抖镜头，可以有效地抑制拍摄时因手抖造成的画面模糊，帮助使用者即使在暗光场景下也可以拍摄出更加稳定、清晰地图像。

 
左：PowerShot G10：自动（F2.8，1/10s）ISO 200。为了不降低画质，ISO被自动设置为200，快门速度变低，画面中正在下楼梯的女性比较模糊。
 右：PowerShot G11：自动（F2.8，1/30秒）ISO 800。虽然使用了ISO 800进行拍摄，但却不需要担心噪点，得到了高画质图像。获得了能够定格被摄体动作的快门速度。

    3、闪光有效距离得以扩展，拍摄明亮照片
    在使用“智慧自动”模式（闪光灯开）进行拍摄时，自动ISO感光度的最大值可以达到ISO 800（现有型号PowerShotG10在闪光灯开启时进行自动拍摄的最大感光度是ISO 250）。随着感光度的提升，闪光有效距离也得以相应扩展，因此使拍摄者可以得到主体和背景都清晰、明亮的好照片。

 
左：PowerShot G10：自动（快门速度1/60秒）ISO 250内置闪光灯的光量没有能够充分地照射被摄体，画面整体较暗。
右： PowerShot G11：自动（快门速度1/30秒）ISO 800。使用ISO 800的高感光度拍摄，不只是主被摄体，背景也很明亮。

    4、“低光照模式”拍摄以前所无法拍摄的昏暗场景
    在双重降噪系统的强大支持下，相机增加了“低光照”模式。在“低光照”模式下，相机最大感光度可达到ISO 12800（分辨率为250万像素。因条件而异，感光度在ISO 320到ISO 12800之间变化），即使在不使用闪光灯的昏暗场景下拍摄，也能得到较为明亮的照片。

 
左：PowerShot G10：ISO 3200模式（快门速度1/8秒）ISO 3200，图像大小：2MB
 右：PowerShot S90：低光照模式（快门速度1/15秒），ISO 12800，图像大小：2.5MB

5、高反差场景下，拍出丰富的高光层次和暗部细节
相机所记录的从明亮区域到暗部区域的层次范围越宽，高光层次和暗部细节的损失就会越少。双重降噪系统的使用，不但使画面噪点降低，而且动态范围得到大幅扩展。高反差场景下进行拍摄，可以有效抑制高光溢出，避免高光过曝，同时暗部细节也得到了很好的表现，让您拍出层次、细节皆丰富的照片。

 
左：PowerShot G10，使用自动模式拍摄，放大红框部分。微小阴影部分的层次没有得到再现，大多部分都变为纯白色（高光溢出）。
右： PowerShot S90使用“智慧自动”模式拍摄，放大红框部分。 白色墙壁部分，砖块细微的凹凸产生的微小阴影也得到再现。