单反染尘不用怕 教你如何“免开刀”除尘
编者按：
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数码单反相机感光元件染尘的消除技巧
在前面的文章中，我们已经分别探讨了如何以图像处理处理技术来移除高ISO亮度噪声与长曝光噪声(long exposure noise)，而本文的重点则放在单反相机所常遇见的第三种噪声-感光元件染尘所造成的杂点，这也是一般图像处理技术最困难处理的一种噪声。
这种感光元件染尘问题通常只会出现在可以更换各种镜头的相机上，一般的消费型相机则因为没有更换镜头的能力，所以并不会有染尘的困扰。
感光元件染尘简介
随着单反相机的功能越来越提高，而价格却不断地下降，大幅拉近了其与高阶消费型相机的价格差距，所以这使得单反相机越来越有竞争力，也有愈来越多人加入到数码单反相机的行列。
而由于单反相机是透过电力操控机械设备，容易产生轻微的静电，因此在更换镜头的时候，若不注意就很容易将小尘埃吸入感光元件(CCD或CMOS)上，这会导致在拍摄的时候，在照片上产生小污点，这就是所谓的“染尘现象”。
这种染尘有两个特色：
(一)要在在小光圈，例如F22，拍摄时才会明显产生。图1是一张以Canon EOS 30D(报价 参数 评测 图库)在著名的十分瀑布所拍摄的照片，拍摄条件为光圈F22，快门时间0.6秒。红色圆圈处可以明显看见感光元件染尘所造成的杂点。
图1：以光圈F22，快门时间0.6秒在十分瀑布所拍摄的照片。
(二)这种杂点的大小通常都远大于1个像素，形状也为不规则状。图2为图1照片1：1 比例的局部原始影像，红色圆圈处就是染尘所造成的杂点。也就是因为这个特性，导致使用一般图像处理技术并无法有效清除杂点。
图2：图1所示原始比例影像的局部裁沏图，红圈处即为染尘杂点。
如果单反相机出现染尘现象，大部分都得送往厂商手动清除，不过通常价格昂贵。当然也可以自己买清洁工具来除尘，但是一不小心就有可能伤及感光元件，到时候就得要花更大的费用来修理，十分令人头疼。
最近两三年，各家单反相机厂商开始发明出“感光元件自我清理功能”，其原理是使用压电元件产生超音波震动，让粉尘脱落，以笔者现在的相机EOS 40D(报价 参数 评测 图库)来说，它可以设定每次开、关机都自动执行超音波除尘。但这样的机制，可能还是无法对付黏度较高的粉尘。因此本文将探讨如何使用图像处理技术，来清除感光元件染尘所造成的恼人杂点。
使用相机的除尘数据(Dust Delete Data)功能来移除染尘杂点
为了解决上述问题，新一代的单反相机开始提供“除尘数据”功能，并搭配专属的图像处理软件，以Canon EOS相机来说就是Digital Photo Professional，来达到除尘的目的。此功能的工作原理为：
(1)先用相机对白色背景拍摄一张照片来取得染尘的位置等信息；
(2)然后在后续拍摄过程中，相机会自动加入前一步骤所得到的除尘数据(Dust Delete Data)到所拍摄的影像；
(3)回家后就可以使用专属的图像处理软件来把粉尘杂点移除。
我们以Canon EOS 40D相机为例，实际来测试一下相机「除尘数据」功能的效果。
详细的步骤介绍如下：
(一)获取除尘资料：
在相机的选单中找到“除尘数据(Dust Delete Data)”选项，然后按下执行。这时相机先会自动执行超音波除尘功能，然后要求用户针对一白色被镜拍摄，藉以取得染尘信息。原厂说明书针对此步骤的操作要领为：
(1)在20 cm－30 cm的距离，将无图案的白色对象对准观景器并拍摄相片。注意请确保使用白色对象，例如一张新的白纸。如纸上有任何图案或花纹，则可能会被识别为灰尘数据并影响软件除尘的准确度。
(2)相片以光圈优先自动曝光模式拍摄，光圈为f/22。(以上数据来自Canon官网上的50D(报价 参数 评测 图库)使用手册) 该染尘影像并不会储存，所以即使相机中没有记忆卡仍可获取数据。相机成功获取除尘数据后，会出现OK提示，然后该「除尘数据」选项下会出现染尘的拍摄日期。获取除尘数据后会附加到随后拍摄的所有JPEG及RAW影像上。而加入影像的除尘数据非常小，几乎不会影响图像文件案大小。说明书还建议执行重要的拍摄前，应再次获取除尘数据以将其更新。
图3所示为相机获取除尘资料后，以光圈F29所拍摄的RAW文件影像。仔细看可以发现，蓝色天空处有非常多粉尘存在。这说明了相机本身的超音波除尘功能实在不怎么有用。图4所示为图3影像的原始比例的局部裁沏图，黄色圆圈处就是染尘。
图3：相机获取除尘数据后，以光圈F29所拍摄的RAW文件影像。
图4：图3影像的原始比例的局部裁沏图，黄色圆圈处即为染尘杂点。
(二)使用Digital Photo Professional软件来除尘：
相机所附的光盘片内，可以找到Digital Photo Professional软件，执行安装程序来完成安装并执行该程序。选择File/Open in Edit window来开启所选取的影像。接着选择Tools/Start Stamp tool来除尘，程序画面如图5所示。如果改档案存有除尘数据，那“Apply Dust Delete Data”按钮就会亮起，按下即可自动除尘。
除尘后的影像如图6所示，与图3仔细比较发现，较黑的三个杂点被移除了，但是其他的粉尘依旧存在。为了详细检验其处理结果，我们计算了图3与图6的差值影像，如图7所示。相当令人失望的是，这张影像清楚指出图3影像中只有三个染尘被移除而已。
图5：使用Digital Photo Professional软件的Stamp tool来自动除尘的程序画面。
