Entrauschungs-Vergleich

DxO DeepPRIME XD im Vergleich zu DeepPRIME und PRIME

Aufnahme mit der Sony Alpha 7R IV bei ISO 12.800, verarbeitet in 37 Sekunden mit DeepPRIME von DxO PhotoLab 5. [Foto: MediaNord]

Das "Probabilistic Raw Image Enhancement", kurz PRIME, bedeutet übersetzt "wahrscheinlichkeitstheoretische Rohdaten-Verbesserung”. Verrichtet PRIME seine Arbeit, so wird jeder einzelne Pixel unter Umständen mit tausenden benachbarten Pixeln verglichen, bis PRIME genug Informationen zur Verfügung hat, um den Pixel zu rekonstruieren. Diese sehr aufwändige Methode hat allerdings den Nachteil, dass sie deutlich mehr Rechenleistung erfordert als eine herkömmliche Entrauschung und somit einige Zeit in Anspruch nimmt.

Fünf Jahre nach Einführung und kontinuierlicher Verbesserung von PRIME stellte DxO 2020 DeepPRIME vor. DeepPRIME wurde mit Hilfe eines neuronalen Netzwerks entwickelt, das seine Millionen von Netzwerkparametern selbstständig anpassen konnte, während es mit kalibrierten Aufnahmen von DxO versorgt wurde. Am Ende wurde nicht nur die Entrauschung neu definiert, sondern die Herangehensweise bei der Entwicklung der Rohdatenentwicklung.

Anstelle das Demosaicing und das Entrauschen nacheinander durchzuführen, werden beide Vorgänge als ein Arbeitsschritt durchgeführt. Das resultiert in einer Reduktion von Artefakten und noch besserem Detailerhalt beim Entrauschen. Allerdings ist die Rechenleistung, die die Funktion benötigt, höher als bei der PRIME-Funktion.

Sony Alpha 7R IV bei ISO 12.800, Ausschnitt mit herkömmlicher Entrauschung in PhotoLab 5 bearbeitet. Feine Strukturen zeigen sich nicht mehr klar definiert. [Foto: MediaNord]

Sony Alpha 7R IV bei ISO 12.800, Ausschnitt mit PRIME in PhotoLab 5 bearbeitet. Die Flächen sind homogener in ihrer Farbgebung. Details sind besser auszumachen. [Foto: MediaNord]

Sony Alpha 7R IV bei ISO 12.800, Ausschnitt mit DeepPRIME in PhotoLab 5 bearbeitet. Die Flächen sind erneut homogener als bei PRIME und die Detailwiedergabe und den Haaren wurde verbessert. [Foto: MediaNord]

Sony Alpha 7R IV bei ISO 12.800, Ausschnitt mit PRIME in PhotoLab 6 bearbeitet. Die Flächen sind homogen und die Detailwiedergabe ist in Ordnung, obwohl sich im Randbereich der Haare nur noch Details vermuten lassen. [Foto: MediaNord]

Sony Alpha 7R IV bei ISO 12.800, Ausschnitt mit DeepPRIME in PhotoLab 6 bearbeitet. Helligkeitsrauschen ist in flächigen Bereichen nur noch minimal vorhanden. Die Detailwiedergabe bei den Haaren ist hoch. [Foto: MediaNord]

Sony Alpha 7R IV bei ISO 12.800, Ausschnitt mit DeepPRIME XD in PhotoLab 6 bearbeitet. Das Helligkeitsrauschen in flächigen Bereichen ist nahezu verschwunden. Die Detailwiedergabe ist sehr hoch. [Foto: MediaNord]

Zwei Jahre nach der Einführung von DeepPRIME hat DxO DeepPRIME extreme Details oder kurz DeepPRIME XD vorgestellt und diese Funktion ist zurzeit exklusiv in PhotoLab 6 Elite verfügbar. DeepPRIME XD ist eine weiterentwickelte DeepPRIME-Funktion, die sich damit rühmt, Details noch besser erhalten zu können.

Vergleich

Wir haben die unterschiedlichen DxO-Entrauschungsmethoden aus PhotoLab 5 und 6 anhand von Rohdatenaufnahmen aus einer Sony Alpha 7R IV mit ISO 12.800 miteinander verglichen. Besonderes Augenmerk haben wir dabei auf den Erhalt von Details gelegt und die Homogenität von Farbflächen. In unserem Beispielbild ist die Detailwiedergabe sehr gut an den feinen Haaren an der Seite des Puppenkopfes zu erkennen. Die Farbflächen sind in der Haut der Puppe und der grauen Fläche des Hintergrunds zu erkennen.

Wie nicht anders zu erwarten, liefert PhotoLab 5 bei PRIME und DeepPRIME die gleiche Bildqualität wie in PhotoLab 6. Die Standard-Entrauschungsmethode liefert bei High-ISO-Aufnahmen dagegen ein wenig zufriedenstellendes Ergebnis ab. Zwar ist kein sichtbares Farbrauschen zu erkennen, dafür aber deutliches Helligkeitsrauschen, das sowohl die Darstellung von homogenen Flächen stört als auch feine Details überlagert.

Der Einsatz von PRIME ist verglichen dazu schon ein echter Augenöffner. Das Helligkeitsrauschen wird sehr feinkörnig und selbst bei dem großen Ausschnitt ist es nur noch wenig störend. Farben wirken etwas satter und Details können besser ausgemacht werden. Lediglich feinste Details sind noch nicht differenzierbar genug.

Das Bild wurde mit ISO 1.000 in einer Low-Light-Situation aufgenommen und in PhotoLab 6 stark aufgehellt. Das Farb- und Helligkeitsrauschen sowie ungenaue Details waren die Folge. Es kam in diesem Beispiel keine Entrauschungstechnik zum Einsatz. [Foto: H-D Gronewold]

Im Ausschnitt zeigt sich das Farb- und Helligkeitsrauschen sehr deutlich. [Foto: H-D Gronewold]

Mit normaler "HQ"-Entrauschungstechnologie wurde das Farbrauschen erfolgreich eliminiert, das Helligkeitsrauschen ist aber weiterhin dominant. [Foto: H-D Gronewold]

Im Detail sind das fehlende Farbrauschen und das dominante Luminanzrauschen erkennbar und störend. [Foto: H-D Gronewold]

DeepPRIME liefert nach PRIME keine extremen Verbesserungen mehr, erkennt aber feinste Details und kann sie differenzierter darstellen. Auch die Übergangsbereiche von Farbflächen werden klarer definiert und wirken damit ruhiger. Artefakte treten in Farbflächen nicht mehr auf.

Das in PhotoLab 6 vorgestellte DeepPRIME XD liefert erneut Verbesserungen im Bereich des Detailerhalts. Feinste Details werden nicht mehr als Rauschen erkannt und eliminiert, sondern differenziert dargestellt. Das Helligkeitsrauschen wird ebenfalls nochmals reduziert und die Übergänge zwischen Bildbereichen verbessert.

Die PRIME-Funktionen sind also dank ausgeklügelter Technik in der Lage, Bilddetails von Störsignalen zu unterscheiden und diese dann zu rekonstruieren. Ist das Störsignal allerdings zu groß, kann auch PRIME keine Wunder vollbringen und Details aus dem Nichts erschaffen.

Bei der verwendeten Aufnahme mit 61 Megapixeln benötigt DeepPRIME XD die längste Rechenzeit von etwa 70 Sekunden. Gleich dahinter gesellte sich PRIME mit 57 Sekunden, gefolgt von DeepPRIME, das nur 37 Sekunden für die Entwicklung der Aufnahme benötigte. Am schnellsten ging es mit der normalen Entrauschungsfunktion, die schon nach 14 Sekunden das Bild auf die Festplatte geschrieben hatte.

Der PRIME-Entrauscher reduziert das Helligkeitsrauschen weiter und sorgt für bessere Übergänge bei den Strukturen. [Foto: H-D Gronewold]

Im Detail ist die Verbesserung des PRIME-Entrauschers besser zu sehen. [Foto: H-D Gronewold]

DeepPRIME erreicht nochmals eine kleine Steigerung in der Differenzierbarkeit der Details und der Reduktion des Helligkeitsrauschens. [Foto: H-D Gronewold]

Im Detail sind die Unterschiede von DeepPRIME und PRIME nur noch minimal erkennbar. [Foto: H-D Gronewold]

In der Gesamtansicht sind Unterschiede von DeepPRIME zu DeepPRIME XD nicht mehr auszumachen. [Foto: H-D Gronewold]

In der Detailansicht zeigt DeepPRIME XD aber erneut verbesserte Details, besonders im aufgehellten Schattenbereich. [Foto: H-D Gronewold]

Die Rechenzeit ist abhängig vom verwendeten Prozessor und der Grafikkarte sowie des Arbeitsspeichers. Als Testrechner kam ein "alter” AMD Ryzen 7 1700 mit Standard-Grafikkarte und 24 Gigabyte Arbeitsspeicher zum Einsatz. DxO PhotoLab befand sich in der Basiseinstellung.

Fazit

Grundsätzlich lohnt sich der Einsatz aller PRIME-Methoden bei niedrigen ISO-Einstellungen nicht, da die Rechenzeit in keinem Verhältnis zu den Bildverbesserungen steht. Auch der Unterschied zwischen PRIME und DeepPRIME beziehungsweise DeepPRIME und DeepPRIME XD ist nur minimal, aber er ist vorhanden. Mit DeepPRIME und DeepPRIME XD stehen zwei Funktionen bereit, die ausschließlich für High-ISO-Aufnahmen sinnvoll sind oder für unterbelichtete Aufnahmen, die stark aufgehellt wurden. Dann sind die Ergebnisse allerdings spektakulär. Wenn man also viel im High-ISO-Bereich unterwegs ist, dann sollte man mehr als nur einen kurzen Blick auf die PRIME-Funktionen werfen. Glücklicherweise kann man das ohne Kauf selbst prüfen, denn DxO stellt PhotoLab 6 in der Elite-Version in einer 30 Tage lauffähigen Demo-Version auf seiner Website zur Verfügung.