测评：最好的人工智能降噪插件Topaz DeNoise AI

杰夫

Topaz DeNoise AI降噪插件测 — 控制高ISO图像画质的人工智能利器

NikonD850 + 70-200mmF2.8 1/1600s, F8, EV+0.33 ISO 20000

“杰夫流程-高ISO高噪点图像工作流程”从2014年在网络上发布，和载入我的书“野性之美——野生动物摄影手记”出版已经过了5、6年了。“杰夫流程”创造过程中使用的降噪插件我试用过很多,包括旧版的Topaz Denoise, Noise Ninja等5、6款不同软件，最后推荐的是Dfine这个降噪相对比较精细的插件。一晃几年过去了，对于广大摄影爱好者来说，高ISO图像的处理还是有很多难度；“杰夫流程”在控制噪点、优化高ISO图像的画质上很多时候因为低光下的成像纹理弱，必须用非常复杂的“复合式降噪”的手段来最大程度上保留图像的细节和纹理。“复合式降噪”说简单点就是根据噪点出现在画面暗部的物理特性，把同一张RAW文件根据图像局部亮度的分布，做多次不同程度的降噪—亮部的降噪幅度小，以保持最好的亮部细节，随着亮度的降低逐渐增加降噪幅度，最后在暗部做大幅度降噪把噪点除干净，只保留适当纹理。这样同一张RAW底片做出的几个不同的降噪幅度版本，在Photoshop里用亮度蒙版根据亮度的分布合并。这个过程需要很大很复杂的工作量，还需要摄影师熟练地掌握图层、蒙版、和亮度蒙版的使用技巧。“杰夫流程”能够解决高ISO的噪点和画质问题，但是其复杂的技术处理过程使得大部分人望而却步。
这两年图像处理软件中人工智能（AI）功能的引入，大大提高了图像处理的精度和效率，从手机的各种“一键修图”滤镜到Photoshop的各种选择工具，到带人工智能的插件让摄影师能够以最方便的方式快速对图像进行画质高控精修。除噪软件Topaz DeNoise 率先引进了人工智能出了AI 版，它的人工智能算法使其在众多除噪点软件里脱颖而出。
Topez DeNoise AI 的三大亮点：
1. 根据亮度的不同对画面的不同区域进行不同程度的降噪。这一点很容易理解，根据亮区噪点数量少于暗区这个基本的噪点物理分布特性来计算降噪幅度，其实就是一个简化的“杰夫流程”复合式降噪的人工智能版本，把不同的降噪幅度版本用亮度蒙版合成直接做成了一个“一键”功能。
2. 利用人工智能算法对暗区边界模糊和弱纹理的部分进行修补。这一点是人工智能最强大的地方：这是利用了内容识别技术对画质的再渲染，等于加强了成像能力。
3. 利用人工智能算法对合焦区进行最大的细节保留，对焦外进行大幅度的降噪：这个功能也是通过内容识别和线对（line pair-指形成每个像素的相邻线）对比度的分析来判断哪里是焦内和焦外，再做相应的细节强化降噪幅度处理。

下面我们通过一张ISO 20000 的RAW文件实例来解析这三个功能：

这是今年1月我在匈牙利拍摄的鸬鹚抓鱼的一张原片，我用的是70-200mmF2.8 的镜头，1/1600s,F8这样的短焦段大景深设置，是因为我想拍摄这两只鸬鹚为了争抢鲤鱼打架。过曝0.3是因为当时的光线很暗，我知道ISO会高，为保持暗部画质进行的“向右曝光”。但是遗憾的是左边的这只不敢上前抢夺，所以我们就选右边这只做一个简单的裁图，尼康D850的4千7百万像素的可裁剪性让画面仍然可以保持很好的细节： 裁完后，我在ACR里做了一些调整： 1.向右曝光后，首先是把曝光降低，高光压制向右拉，再减一些对比度把鱼腹的白色里的纹理拉出来；
2.提亮阴影，把鸬鹚羽毛里的纹理拉出；把白色拉暗一些，黑色拉亮一些，把纹理加强，来进一步减少光比并把尽可能多的细节纹理保持住。
3.最重要的是我把细节调节里的锐化和降噪全部调节为零，这样到Photoshop里可以最大限度的发挥人工智能插件的优势；放大到100%的局部可以看到完全无降噪处理的图像上布满了噪点，随后我们把图像打开到Photoshop中，然后用Dfine做一个默认值的自动降噪：
Dfine降噪后形成了一个新的图层Dfine2，我们下面会用它与Topaz DeNoise AI做一个比较。
下一步把原片（背景）做一个拷贝，修改拷贝图层的名字为“Topaz 细节”，然后打开Topaz DeNoise AI 插件，这一步要注意的是:为了充分发挥人工智能的算法优势，我们一定要把“自动侦测功能”打开（下图上）。如果不打开这个功能，则Topaz会使用默认的降噪和锐化值15（下图下），这样虽然它会对于不同的亮度区进行不同级别的降噪，但是它对于内容识别与修补的功能就被关闭了：
点击右下角的蓝色“应用”（Apply）键，这时插件会进行计算并对图层进行降噪，这个过程持续约3-4钟。现在我们分别打开这三个图层：降噪前的原片、Dfine2、Topaz 细节，把它们放大到200%来做一个比较（绿色方框）： 由上图的比较可见：
1. 原片满是噪点，纹理也由于对比度低而不够清晰
2. Define2做了一个均匀的降噪，背景噪点还未除尽但是纹理已经开始更加模糊
3. Topaz 在焦内的鱼身纹理、细节清晰无噪点，纹理清晰度超过原图；焦外的背景干净无噪点，纹理则被弱化了；这是充分利用了人工智能的算法，对焦内和焦外的的内容识别来进行判断，从而进行不同幅度的除噪和细节强化。

但是人工智能的算法也不是100%的完美，上图里红框是焦外背景的一个局部，但是这个局部的纹理却被强化了。我的解决方法是，把背景层再做一个拷贝，把这个图层命名为“Topaz 背景”，然后打开Topaz 插件对这个图层进行手动降噪：
我还是先用同样的设置降噪，然后手动把降噪幅度加强，把锐化幅度减低，直到在预览图里之前被强化的局部细节（红框内）被钝化，纹理与背景中的其他地方统一了，但是我们也可以看到鱼身上的纹理清晰度降低了，这不要紧，这个图层中我们需要的只是背景。（注意我手动改变这些设置时，我之前选的“自动侦测设置”就自动被取消了。）

这样在同一图片中我们用Topaz DeNoise 做了两个不同程度的降噪图层：1.“Topaz细节”把主体鱼和鸟身上的细节最大程度地保留。2.“Topaz 背景”则让焦外的背景干净平滑。现在我们用一个简单的蒙版把这两张片子合并起来：
把Topaz背景图层放在Topaz细节图层上面，用Photoshop中的“目标选择”工具选取鱼和鸟作为选区，然后在Photoshop面板的顶部“选择”下拉菜单里选择“反选”，这样选区就变成了除鱼和鸟之外的背景，然后在图层工具栏里点击“添加蒙版”，这样上面的背景层就被保留住，而鱼和鸟的部分就被隐藏透明，让下面细节层的鱼和鸟显示出来，我们再合并所有图层，就完成了背景和主体的合并。
下面我们再进一步局部调节对比度、颜色，最后的作品是这样的，注意暗区里鸟身上的黑色羽毛噪点除得很彻底，而羽毛的细节仍然栩栩如生：
这张ISO 20000的片子的画质和清晰度非常好。 Topaz DeNoise AI的人工智能内容识别对于模糊边界的认知和强化修补的能力相当强大，我们再看看下图中放大到200%的鸟眼在原片和“Topaz细节”降噪图层的比较: 原图中的鸟眼边缘并不是很清晰，高ISO的噪点在这么高的放大比例上造成“渣感”。而Topaz的降噪图层中，人工智能准确地识别并修补了鸟眼的边界和纹理，明显提高了清晰度。

必须要指出的一点是:“杰夫流程”最重要的理论基础是“向右曝光”，即在高光不溢出的前提下尽量过曝，尽可能多的记录暗区的纹理，给人工智能算法提供尽可能多的分析素材，低曝的图像暗部缺乏细节会让人工智能也无能为力。 因此，使用人工智能降噪软件得到好的效果的前提，仍然是在前期拍摄时一定要“向右曝光”！下图是一个很好的例子：
这张原片低曝了，注意它的直方图几乎完全在左边。鸟头背光暗部提亮后充斥着大量的红绿蓝色的颜色噪点，这是成像时没有纪录足够的数码信息的标志；这样的片子即使我们用Topaz DeNoise AI处理，也是无法还原出细节的： 综上所述，Topaz Denoise AI 用人工智能技术，不仅有效地解决了高ISO噪点问题，还一定程度上提高了原片的画质。从这一点上说，这是目前市场上最好的降噪插件。 人工智能是未来几十年科技的一个大趋势。而对于图像视频制作来说，它已经开始介入到从拍摄到后期的各个层面。未来的人工智能技术在摄影所有方面的应用，会以极高的速度取代传统的技术技巧。对于摄影师来说，想要站在时代的前缘地带，我们就不应该去排斥而是要带着更大的热情去拥抱这个时代的到来。人工智能是服务于人的，帮助我们提高创作效率，增加创作的自由度。尽快理解和掌握人工智能的应用会成为摄影师未来几年的刚需。而对于相机和软件开发商来说，人工智能技术应用的覆盖速度越快、越广，就越能够抓住市场的脉搏，走在行业的前端。

杰夫

2020.07.于多伦多
作者介绍： 杰夫 ---《野性之美—野生动物摄影手记》作者

--- 加拿大专业摄影师协会PPOC（Professional Photographers Of Canada）认证的职业野生动物与自然风光摄影师
---英国索伦特，水星，卡特斯三家新闻图片社签约摄影师
---肯尼亚Game Watcher Safaris 常驻摄影师
---肯尼亚Lentorre Lodge 常驻摄影师

---尼康世界摄影大赛”Nikon Photo Contest"评委
---世界最佳自然摄影比赛“Nature's Best Photography Competition” 非洲区评委
---加拿大摄影艺术协会持证裁判
---2015,2017多伦多国际摄影节裁判委员会主席

---中国鸟网国际推广总监
---加拿大加华杰作摄影协会主席
---上海锋锐影像文化传播公司首席策展人兼艺术总监
加拿大职业野生动物摄影师 杰夫