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Bildrauschen reduzieren und vermeiden
2003-07-14 Bildrauschen lässt sich nicht immer ganz vermeiden und auch nicht ohne weiteres entfernen. Eine niedrige ISO-Einstellung hilft aber, das Rauschen im Rahmen zu halten und notfalls reduziert die Nachbearbeitung im Bildbearbeitungsprogramm das Rauschen nachträglich. (Jan-Markus Rupprecht)
Die Bildqualität von Digitalkameras hat sich in den vergangenen Jahren
enorm verbessert, hauptsächlich durch Steigerung der Auflösung, die jetzt
mit vier und fünf Megapixeln kaum Wünsche offen lässt. Dabei wurden jedoch
nicht die Abmessungen der CCD-Sensoren vergrößert, sondern immer mehr
lichtempfindliche Elemente auf der gleichen Fläche untergebracht. Die
einzelnen Fotodioden wurden also mit jedem Auflösungssprung immer kleiner
– mit der Folge, dass jedes Pixel im Moment der Aufnahme entsprechend
weniger Licht abbekommt. Dies muss die Elektronik der Kamera durch eine
Signalverstärkung ausgleichen.
Da ein CCD-Sensor (wie jeder Halbleiter) ein gewisses elektrisches
Grundrauschen besitzt, wird dieses mitverstärkt und macht sich unter
Umständen in dunklen Bildpartien störend bemerkbar. Der Effekt wird noch
deutlich verstärkt, wenn die Automatik der Kamera oder der Fotograf selbst
(manuell) die Lichtempfindlichkeitseinstellung an der Kamera erhöht.
Tatsächlich erhöht sich dabei nicht die Lichtempfindlichkeit des CCD-Sensors,
sondern dessen Signal wird entsprechend mehr verstärkt – einschließlich des
immer vorhandenen Grundrauschens. Wenn also bei unzureichenden
Lichtverhältnissen die ISO-Zahl im Kameramenü beispielsweise von ISO 100 auf
ISO 400 erhöht wird, nimmt das Rauschen stark zu. Aus einem bei ISO 100 kaum
wahrnehmbaren Bildrauschen kann so bei ISO 400 ein wahrer "Pixelsturm"
werden (bei dieser ISO-Zahl übrigens nicht nur bei hoch auflösenden Kameras,
sondern durchaus auch schon bei Modellen mit zwei oder drei Megapixeln).
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Bild-Ausschnitt des obigen Fotos mit
Bildrauschen im Bereich der schwarzen
Hose
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Bild-Ausschnitt nach 2-facher
Anwendung des Filters "Störungen
entfernen"
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Bild Ausschnitt nach 2-facher
Anwendung des Filters "Helligkeit
interpolieren"
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Ein Weg zum Reduzieren des Bildrauschens ist also klar: möglichst auf
eine Erhöhung der Lichtempfindlichkeit verzichten und die Kamera fest auf
ihren niedrigsten ISO-Wert einstellen. Das ist aber oft leichter gesagt als
getan, denn schließlich gibt es Situationen, in denen man nur noch mit erhöhter
Lichtempfindlichkeit überhaupt Fotos machen kann. Außerdem muss eine
niedrige Lichtempfindlichkeit bei wenig Licht durch eine entsprechend
längere Belichtungszeit ausgeglichen werden, die wiederum das Bildrauschen
etwas erhöht. Man wird also immer mal Bilder mit störendem Bildrauschen auf
der Speicherkarte vorfinden und versuchen, diesem per
Bildverarbeitungsprogramm zuleibe zu rücken. Hierbei wollen wir allerdings
keine zu großen Hoffnungen wecken: Bildrauschen lässt sich zwar etwas
reduzieren, aber keinesfalls ohne Qualitätsverlust ganz entfernen. Ein stark
reduziertes Bildrauschen hat fast immer auch einen Verlust der Bildschärfe
zur Folge, so dass man sich im Einzelfall die Frage stellen muss, was das
geringere Übel ist.
Bevor man sich überhaupt ans Entfernen von Rauschen macht, sollte klar
sein, in welcher Größe das Bild letztlich verwendet wird. Beabsichtigt man
die Bilder sowieso in der Bildverarbeitung deutlich zu verkleinern, braucht
man sich um das Rauschen in der Regel nicht zu kümmern, da es beim
Verkleinern sowieso verschwindet. Ansonsten gilt es möglichst nur die vom
Bildrauschen betroffenen dunklen Bildpartien zu bearbeiten. Wählen Sie dazu
im Bildverarbeitungsprogramm also zunächst nur die betroffenen Bereich aus
(zum Beispiel über den Dialog "Farbbereich auswählen"). Jetzt gibt es zwei
alternative Möglichkeiten, die Sie auf ihre Wirksamkeit hin ausprobieren
sollten: Wenden Sie zunächst den Filter "Störungen entfernen" (Photoshop
oder Photoshop Elements) ein- oder zweimal an. Wenn Sie mit dem Ergebnis
nicht zufrieden sind, machen Sie den Schritt rückgängig und wenden Sie
stattdessen den Filter "Helligkeit interpolieren" mit einem Radius von einem
Pixel an (durch größere Radien gehen zu viele Bildinformationen verloren).
Wer häufiger vom Bildrauschen geplagt wird, sollte sich das
Freeware-Programm "Neat Image" einmal anschauen, das auf das Entfernen von
Bildrauschen spezialisiert ist.