Vermeidung von Bildrauschen

Warum meine Fotos keinen Rauschfilter brauchen

Rauschvermeidung statt Rauschfiltern. Maisfeld im Mondlicht. Copyright 2018 by Klaus Schoerner

Weil ich Rauschen im Sinne von Filmkorn cool finde oder nur Kameras mit großen Sensoren einsetze? Nein, das allein wäre zu einfach und ist hier auch nicht gemeint.

Vielmehr halte ich mit einigen kleinen Einstellungen das Bildrauschen so gering, dass es nicht stört und normalerweise keiner nachträglichen Korrektur bedarf. Wie das geht, lest Ihr in dem folgenden Beitrag.

Rauschvermeidung statt Rauschbeseitigung

Jeder kennt Fotos, die irgendwie grisselig wirken, meistens dort, wo man sich eigentlich schöne glatte Farb- oder Grauflächen wünscht. Diejenigen, deren fotografische Aktivitäten noch in analoge Zeiten zurückreichen, erinnern sich dann an die früher beliebten hochempfindlichen Filme, die mit ihrem groben Filmkorn ähnliche Effekte produziert haben, wenn auch auf andere Art und Weise. In der digitalen Fotografie nennt man diese Störungen, die bei der elektronischen Aufzeichnung entstehen, Bildrauschen.

Vereinfacht ausgedrückt, entsteht Rauschen vor allem durch eine Erwärmung des Kamerasensors während der Aufnahme und durch die Verstärkung von Bildpunkten, die zu wenig Licht abbekommen haben. Bei normalen Lichtbedingungen haben moderne Kameras heutzutage kein Problem, rauschfreie Fotos zu produzieren. Wird jedoch eine Signalverstärkung nötig, etwa weil spärliche Lichtverhältnisse eine hohe ISO-Einstellung oder eine längere Belichtungszeit erfordern, oder weil zu dunkle Bildpartien nachträglich am Rechner aufgehellt werden müssen, wird häufig Bildrauschen generiert. Wie störend sich dieser Effekt am Ende auswirkt und wie gut er sich gegebenenfalls in der Postproduktion beseitigen lässt, ist von vielen Faktoren abhängig. In der Regel kommen Kameras mit moderner Sensortechnologie damit besser klar und große Pixel produzieren tendentiell weniger Rauschen als kleine. Dabei spielt die Größe des Sensors übrigens nur indirekt eine Rolle. Eigentlich nur insoweit, als auf einem kleinen Sensor nur dann viele Pixel Platz finden, wenn man sie kleiner macht. Und viele Pixel will ja heute jeder in seiner Kamera haben, egal wie kompakt das Ding ist.

Zum Entrauschen von Bildern gibt es unterschiedliche Strategien. Ob man die Kamera mit entsprechender Einstellung im Kameramenü pauschal drüberbügeln lässt, bei der Nachbearbeitung am Rechner einen Rauschfilter anwendet oder mit ausgefeilten Algorithmen das Rauschen aus dem Bild herausrechnet, hat sichtbare Auswirkungen auf die Qualität des Bildes. Aber auch die Art und Weise des Nachschärfens hat Einfluß darauf, wie stark das Rauschen am Ende in Erscheinung tritt. Mal mehr, mal weniger, und meist eine Frage von Kompromissen: Nachträgliches Entrauschen ist möglich, geht aber leider häufig zu Lasten von Bilddetails, die quasi mit weggefiltert werden. Grund genug, mal darüber nachzudenken: Was kann man tun, um das Bildrauschen von vornherein in Grenzen zu halten? 

Maisfeld bei Mondlicht. Copyright 2018 by Dr. Klaus Schoerner

Oben: Maisfeld bei Mondlicht, Nachtaufnahme mit 30 Sekunden Belichtungszeit bei Blende 11 und ISO 1600. Aufnahmeprozedere gemäß der folgenden 5 Punkte Liste.

Wie vermeide ich nachträgliches Rauschfiltern?

  1. Rohkost
    Zunächst fotografiere ich grundsätzlich im Rohdatenformat: NEF, DNG, ARW, oder was auch immer. Hauptsache "Raw". Neben einigen anderen Vorteilen für die Nachbearbeitung vermeiden Rohdaten zusätzliche Störeffekte durch die JPG-typischen Artefakte und bringen die größere Farbtiefe und damit die Tonwertreserven mit, die ich für Schritt 5 benötige.

  2. ISO+ Rauschfilter - NO!
    Auch wenn die Kameras immer besser werden: Hohe ISO-Werte generieren Bildrauschen. Trotzdem setze ich die kameraeigene High ISO Rauschfilterung auf Null, weil diese Funktion das Bildrauschen undifferenziert glättet, je nach Stärke alles irgendwie weichspült und dabei Bilddetails vernichtet. 

  3. Long Exposure NR - YES!
    Sofern das Kameramenü diese Einstellung bietet, schalte ich die Langzeitbelichtungs-Rauschunterdrückung ein. Bei manchen Kameras ist die sogar grundsätzlich aktiv und kann gar nicht ausgeschaltet werden. Langzeitbelichtungen führen per se zu einer Erwärmung des Kamerasensors, so dass dieser Rauschen produziert. Je länger die Belichtungszeit, desto mehr Bildrauschen ist die Folge. Die sogenannte Long Exposure Noise Reduction (in manchen Kameramenüs "LENR") begegnet diesem Effekt durch ein unmittelbar nach der eigentlichen Aufnahme erzeugtes Referenzbild, das mit geschlossenem Kameraverschluss nichts anderes abbildet als das vom Sensor aktuell generierte Rauschen. Damit kann die Kamera die Position der "rauschenden Pixel" erkennen und aus dem eigentlichen Foto herausrechnen. Im Unterschied zum High ISO Rauschfilter (siehe 2.) findet hier also eine differenzierte Gegenmaßnahme statt, die weniger zerstörerische Auswirkungen auf die Bilddetails hat. Der Fotograf sieht nichts von diesem Arbeitsprozess der Kamera außer einer gewissen Wartezeit nach der eigentlichen Aufnahme, die man tunlichst nicht durch vorzeitiges Ausschalten verkürzen sollte, da der Prozess sonst abgebrochen wird und keine Rauschminderung erfolgt.

  4. Besser lang belichten als mit hohen ISO-Werten
    Aus den Erläuterungen zu 2.) und 3.) ergibt sich, dass es bei Fotos unter spärlichen Lichtbedingungen im Hinblick auf das Bildrauschen Vorteile hat, den ISO-Wert klein zu halten und lieber länger zu belichten. Man tauscht also das nur mit Kollateralschäden zu bekämpfende High ISO Rauschen gegen das präziser zu eliminierende Long Exposure Rauschen. Auch wenn bei vielen Kameras heutzutage ein Bildstabilisator dabei hilft, ist natürlich völlig klar, dass man längere Belichtungszeiten nicht bei jeder Art von Motiv gebrauchen kann. Zudem sprechen wir hier von Zeiten, die durchaus auch mehrere Sekunden oder erheblich länger betragen können. Bei Landschafts-, Architektur- und Nachtaufnahmen vom Stativ kann man Langzeitaufnahmen jedoch in der Regel gut realisieren.

  5. Gezielte Überbelichtung
    Schaut man sich verrauschte Fotos an, stellt man fest, dass das Bildrauschen vor allem in dunklen und aufgehellten Flächen auftritt, jedoch kaum oder gar nicht in hellen Bildbereichen. Daher liegt der Schritt nahe, dunkle Partien in den Bildern durch gezielte Überbelichtung zu vermeiden. Was bis vor einigen Jahren und zu analogen Zeiten völlig undenkbar gewesen wäre, ist durch die großen Tonwert-Reserven der Rohdatenformate heute möglich. Ich belichte meine Aufnahmen generell so, dass ich die darstellbaren hellen Tonwerte ausreize und die Tiefen in einiger Entfernung vom linken Anschlag des Histogramms halte. Meistens führt das zu einer Überbelichtung um 1-2 Blenden, so dass ich die Belichtungsautomatik meiner Kameras oft standardmäßig auf eine Überbelichtung von 1,0 EV einstelle. Die tatsächliche Tonalität der Bilder mit den ausgearbeiteten Tiefen stelle ich dann erst während der Datenentwicklung durch Abdunkeln her.

Beispiele für die Einstellungen im Kameramenü:

Praxistest Rauschen: Warum ich bei meinen Fotos keinen Rauschfilter brauche. Beispiel NIKON. Foto: bonnescape

Oben NIKON: Einstellungen zur Rauschunterdrückung über den Kameramonitor, sowie Anzeige der Referenzbilderstellung mit "Job nr" nach der Langzeitbelichtung im Schulterdisplay.

 

Rechts LEICA: Bei der M9 kann man dazu nichts einstellen, die Rauschverringerung wird jedoch nach der Belichtung komfortabel mit Herunterzählen der verbleibenden Wartezeit am Kameramonitor angezeigt. 

 

Unten SONY: Einstellungen zur Rauschminderung "RM" über den Kameramonitor (RX100 M2), sowie Anzeige der Referenzbilderstellung nach der Langzeitbelichtung.

Praxistest Rauschen: Warum ich bei meinen Fotos keinen Rauschfilter brauche. Beispiel LEICA. Foto: bonnescape

Praxistest Rauschen: Warum ich bei meinen Fotos keinen Rauschfilter brauche. Beispiel SONY. Foto: bonnescape

Bildbeispiele:

Die folgende Testreihe besteht aus Crops aus dem Interieurfoto ganz unten, jeweils in 100% Ansicht. Die Aufnahmen erfolgten mit einer NIKON D4. Obwohl diese Kamera mit nur 16 Megapixeln auf Vollformatsensor sehr rauscharm arbeitet, kann Bildrauschen je nach Arbeitsweise durchaus ein Thema sein, wie die Bildbeispiele unten zeigen. Vergleichsbilder zum Bildrauschen von D4, D750 und D500 finden sich übrigens hier.

Unten: Die für das erste Beispiel verwendete Standardbelichtung war aufgrund der Gegenlichtmessung dunkler als gewünscht und musste nachträglich um +1,7 Lichtwerte aufgehellt werden. Das Ergebnis ist ein Bildrauschen in den Grauanteilen, was in der Bildecke links unten besonders deutlich zu sehen ist.

Praxistest Rauschen: Warum ich bei meinen Fotos keinen Rauschfilter brauche. Bildbeispiel 1. Foto: bonnescape

Unten: Die manuell korrigierte Belichtung der Kamera bedarf keiner nachträglichen Aufhellung. Das Bildrauschen ist geringer als bei der aufgehellten Variante, aber sichtbar. 

Praxistest Rauschen: Warum ich bei meinen Fotos keinen Rauschfilter brauche. Bildbeispiel 2. Foto: bonnescape

Unten: Die ursprünglich um +1 Lichtwert überbelichtete Aufnahme erreicht nach der Abdunklung am Rechner ein Bildergebnis, bei dem kein störendes Rauschen mehr festzustellen ist. 

Praxistest Rauschen: Warum ich bei meinen Fotos keinen Rauschfilter brauche. Bildbeispiel 3. Foto: bonnescape

Unten: Die Histogramme (ex Adobe Lightroom) zu den Bildbeispielen. A zeigt die Aufnahme, die dem gewünschten Belichtungsergebnis entspricht und bereits in der Kamera korrigiert wurde. Die aufgrund der Gegenlichtmessung zu dunkel ausgefallene Aufnahme (B) zeigt ein Übergewicht zur linken Histogrammseite. Darunter die überbelichtete Aufnahme vor der Abdunklung (C) und danach (D). Interessant ist, was jeweils am rechten Anschlag des Histogramms passiert. Selbst das unterbelichtete Bild hat in dem Fensterglas eine Bildpartie ohne Zeichnung. Zu erkennen ist das im Histogramm B an der Überbelichtungswarnung (weißes Dreieck oben rechts) und der kurzen weißen Linie ganz rechts am Anschlag. Das ursprünglich überbelichtete und später um 1 Lichtwert abgedunkelte Bild (D) rückt diesen Wert im Histogramm ein Stück vom Anschlag ab. Trotz der Überbelichtung fehlt kein Tonwert, der nicht auch bei den dunkleren Varianten schon ohne Zeichnung ist (Fensterfläche und Lichtreflexe). 

Praxistest Rauschen: Warum ich bei meinen Fotos keinen Rauschfilter brauche. Histogramme. Foto: bonnescape
Praxistest Rauschen: Warum ich bei meinen Fotos keinen Rauschfilter brauche. Architekturfoto Badezimmer. Foto: bonnescape

Copyright 2018 by Klaus Schörner / www.bonnescape.de


Beiträge mit ähnlichen Themen:

Werbung



Kommentar schreiben

Kommentare: 2
  • #1

    Mel (Samstag, 06 Oktober 2018 00:25)

    Lieber Klaus! Endlich mal jemand, der mir die Vor/Nachteile von Iso+ und Longtime Noise Reduction erklärt! Daaaanke! Ehrlich!
    LG Melanie

  • #2

    Klaus (admin) (Samstag, 06 Oktober 2018 20:34)

    Hi Melanie,
    danke. Freut mich, wenn der Beitrag nützlich für dich ist.
    LG, Klaus