顯示系統的電子噪聲會引起顯示點亮度與位置兩方面的變化。
(1)幅值噪聲
亮度通道的隨機噪聲會產生一種“胡椒加鹽”效果(即黑白噪聲點),在平坦區域中尤其明顯可見。前面提到的經驗法則指出有效量化級粗略地等於RMS噪聲幅值。如果噪聲是週期性的並且有足夠的強度,它會在被顯示影象上產生一個疊加的魚骨形圖案。
如果噪聲是週期性的並且與水平或垂直偏轉訊號同步,它會產生條狀圖案。如果所有噪聲(包括隨機的和週期性的)幅值都低於一個灰度級,那麼總的顯示效果還是可以的。不過在許多系統中,情況比這要差得多。
(2)點位置噪聲
一種嚴重的影響來自偏轉電路,即點顯示間距的不均勻。除非極其嚴重,顯示位置噪聲不會給影象帶來可察覺的幾何畸變。然而,點相互影響與位置噪聲的組合會產生相當大的幅值變化。因為點相互影響效應放大了位置噪聲,要得到好的顯示必須精確控制畫素的位置。
亮點重疊對區域平坦性的影響
上圖中點間距的變化會使平坦區域中畫素中心點及對角線中點的亮度發生相當大的變化。作為一個例子,設想一個1000*1000畫素的顯示器具有兩倍於點半徑的點間距。從圖2-3-1可看出,當點間距從1.9R變到2.1R時,對角線中點的亮度約從0.87增加到1.16,即發生29%的變化。然而,0.2R點間距變化僅是全程偏移的0.01%。因此偏移電路中一個0.01%峰一峰值噪聲會使對角線中點的幅值產生29%的變化。畫素中心和畫素中點的幅值也會受到影響,只是程度較輕。當點間距小於2R時,位置噪聲的影響將更明顯。
(3)感光片顆粒噪聲
感光片的感光乳劑由懸浮在膠體中的鹵化銀顆粒組成、曝光是一個二值過程,每個顆粒要麼完全曝光,要麼完全不曝光。在顯影時,曝光顆粒還原成的不透明純銀顆粒被保留,而未曝光的顆粒則被沖洗掉、這樣,底片的密度變化就由銀顆粒的密集程度變化所決定、在顯微鏡下檢查可發現,照片上光滑細緻的影調在微觀上其實呈現一個隨機的顆粒性質。此外顆粒本身大小的不同以及每一顆粒曝光所需光子數目的不同,都會引入隨機性。這些因素的外觀表現稱為顆粒性。
對於多數應用,顆粒噪聲可用高斯過程(白噪聲)作為有效模型。與光電噪聲類似,其內在分佈為泊松分佈。由於製造商會公佈其生產的各種膠捲的平均顆粒直徑,因此只需確定顆粒噪聲的標準差(作為顆粒大小和區域性影象密度的函式)。
顯示系統的電子噪聲會引起顯示點亮度與位置兩方面的變化。
(1)幅值噪聲
亮度通道的隨機噪聲會產生一種“胡椒加鹽”效果(即黑白噪聲點),在平坦區域中尤其明顯可見。前面提到的經驗法則指出有效量化級粗略地等於RMS噪聲幅值。如果噪聲是週期性的並且有足夠的強度,它會在被顯示影象上產生一個疊加的魚骨形圖案。
如果噪聲是週期性的並且與水平或垂直偏轉訊號同步,它會產生條狀圖案。如果所有噪聲(包括隨機的和週期性的)幅值都低於一個灰度級,那麼總的顯示效果還是可以的。不過在許多系統中,情況比這要差得多。
(2)點位置噪聲
一種嚴重的影響來自偏轉電路,即點顯示間距的不均勻。除非極其嚴重,顯示位置噪聲不會給影象帶來可察覺的幾何畸變。然而,點相互影響與位置噪聲的組合會產生相當大的幅值變化。因為點相互影響效應放大了位置噪聲,要得到好的顯示必須精確控制畫素的位置。
亮點重疊對區域平坦性的影響
上圖中點間距的變化會使平坦區域中畫素中心點及對角線中點的亮度發生相當大的變化。作為一個例子,設想一個1000*1000畫素的顯示器具有兩倍於點半徑的點間距。從圖2-3-1可看出,當點間距從1.9R變到2.1R時,對角線中點的亮度約從0.87增加到1.16,即發生29%的變化。然而,0.2R點間距變化僅是全程偏移的0.01%。因此偏移電路中一個0.01%峰一峰值噪聲會使對角線中點的幅值產生29%的變化。畫素中心和畫素中點的幅值也會受到影響,只是程度較輕。當點間距小於2R時,位置噪聲的影響將更明顯。
(3)感光片顆粒噪聲
感光片的感光乳劑由懸浮在膠體中的鹵化銀顆粒組成、曝光是一個二值過程,每個顆粒要麼完全曝光,要麼完全不曝光。在顯影時,曝光顆粒還原成的不透明純銀顆粒被保留,而未曝光的顆粒則被沖洗掉、這樣,底片的密度變化就由銀顆粒的密集程度變化所決定、在顯微鏡下檢查可發現,照片上光滑細緻的影調在微觀上其實呈現一個隨機的顆粒性質。此外顆粒本身大小的不同以及每一顆粒曝光所需光子數目的不同,都會引入隨機性。這些因素的外觀表現稱為顆粒性。
對於多數應用,顆粒噪聲可用高斯過程(白噪聲)作為有效模型。與光電噪聲類似,其內在分佈為泊松分佈。由於製造商會公佈其生產的各種膠捲的平均顆粒直徑,因此只需確定顆粒噪聲的標準差(作為顆粒大小和區域性影象密度的函式)。