Bildgestaltung: So verhindern Sie verrauschte Fotos

Von Tilo Gockel

Lila Punkte, wirre Muster: Bei schlechter Beleuchtung sind die Digitalfotos schnell verrauscht. Das Fachmagazin Docma erklärt die Ursachen und beschreibt Gegenmittel.

Störsignale: Farbrauschen, Luminanzrauschen, periodische Rauschmuster und Hotpixel Zur Großansicht
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Störsignale: Farbrauschen, Luminanzrauschen, periodische Rauschmuster und Hotpixel

Rauschen kennen Sie vielleicht vom Plattenspieler: Es handelt sich um ein Störsignal im Hintergrund, welches das Nutzsignal überlagert. Bei Bildern äußert es sich durch eine körnige Struktur und einen Auflösungsverlust. Feine Details sind dann nicht mehr erkennbar, und auch die Farbwiedergabe leidet.

Früher bestimmte die Auswahl des Filmmaterials die Filmempfindlichkeit (ASA) und dadurch die Korngröße und -stärke. Wenn Sie nun bei Ihrer Digitalkamera den vergleichbaren ISO-Wert vergrößern, so erhöhen Sie hiermit die Verstärkung des Schaltungselements hinter dem Sensor.

Mit dieser Verstärkung des Nutzsignals erhöhen Sie aber in gleichem Maße auch das Rauschen. Es ist dennoch vorteilhaft, an dieser Stelle einzugreifen (und nicht erst im Raw-Konverter), da dann die nachfolgende Schaltung gut ausgesteuert ist.

Eine Erhöhung der Belichtung oder auch ein Anheben der Tiefen im Raw-Konverter bringt deutlich mehr Rauschen ins Bild als ein höherer ISO-Wert an der Kamera.

Histogramm nutzen, leicht überbelichten

Generell gilt: Je größer der Sensorpixel, desto größer ist der Signal-Rausch-Abstand. Oft gilt: großer Sensor gleich große Pixel, womit DSLRs weniger rauschen als Kompaktkameras. Und weiterhin sind auch die Schaltkreise moderner Kameras rauschärmer als jene voriger Generationen.

Achten Sie auch darauf, dass der Sensor möglichst nicht zu warm und bei der Bildaufnahme möglichst präzise belichtet wird. Diese letzte Forderung bedeutet idealerweise genau das Maß an Überbelichtung, dass bei der Raw-Konvertierung noch verlustfrei rückgängig gemacht werden kann (hier eine sehr gute Videoeinführung zur Nutzung des Histogramms: "Expose to the right").

Wenn Sie mit Szenen konfrontiert sind, die eine sehr hohe Dynamik aufweisen (Nachtaufnahme mit punktförmigen Lichtquellen), so sollten Sie Ihren beschränkten Dynamikumfang auf die wichtigen Tonwerte legen und beispielsweise unbedeutende Lichter bewusst ausfressen lassen.

Sehr ungünstige Tonwertverteilung im Histogramm. Solch ein Bild ist wegen einiger Spitzlichter kaum optimal zu belichten. Am besten überbelichten Sie hier kräftig mit +1 bis +1,5 EV, um das Rauschen in den dunklen Bereichen gering zu halten. Zur Großansicht
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Sehr ungünstige Tonwertverteilung im Histogramm. Solch ein Bild ist wegen einiger Spitzlichter kaum optimal zu belichten. Am besten überbelichten Sie hier kräftig mit +1 bis +1,5 EV, um das Rauschen in den dunklen Bereichen gering zu halten.

Filtern nach der Bildaufnahme

Auch nach der Bildaufnahme stehen Ihnen noch Möglichkeiten offen, dem Bildrauschen zu begegnen. Glücklich ist, wer eine Bildserie aufgenommen hat, da man damit dann eine Mittelwertbildung vornehmen und somit den zufälligen Rauschanteil reduzieren kann.

Von Vorteil ist das Vorhandensein eines Dunkelbildes, das Sie vom Bild abziehen und so den Anteil an "Fixed Pattern Noise" reduzieren können (dies ist oft bereits in der Kamera mit Hilfe der "Long Exposure Noise Reduction" möglich). Und abschließend können Sie die hochfrequenten Störungen herausfiltern beziehungsweise das Bild glätten und hierbei auch mit Kantenmasken, doppelter Raw-Entwickung und gezielter Schärfung manuelle Feinarbeit leisten. Für alle hier vorgestellten Ansätze ist die Bildaufnahme im Raw-Format unbedingt zu empfehlen.

Bildbeispiel

Der Fotograf Lasse Nielsen hat uns freundlicherweise ein Foto aus der neuen Canon 5D Mark III zur Verfügung gestellt, das wir hier kurz diskutieren wollen. Lasse hat im Raw-Format aufgenommen und die Bilder ganz leicht überbelichtet (genauer gesagt: perfekt belichtet gemäß dem "Expose to the right"-Ansatz).

Die 5D Mark III hat entsprechend der Auflösung von 22 Megapixeln nicht wirklich große Pixel und so ist bei ISO 25600 das Rauschen bereits deutlich sichtbar.

5D Markk III, ISO 25600: Unbehandelte Detailaufnahme, entrauscht mit ACR 6.7 Zur Großansicht
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5D Markk III, ISO 25600: Unbehandelte Detailaufnahme, entrauscht mit ACR 6.7

Bemerkenswert ist aber, wie gut die Kamera mit den neueren Versionen des Adobe-Camera-Raw-Konverters für Photoshop CS5 und CS6 zusammenarbeitet - mit wenigen Reglereinstellungen wird die Aufnahme auch für den Druck wirklich gut nutzbar.

High-ISO auch mit preiswerten Kameras und Photoshop

Was die 5D Mark III mit feinfühliger Nachbearbeitung im leistungsfähigen, neuen Adobe Camera Raw kann, das können ältere Modelle selbst mit kleineren Sensoren auch - dann allerdings mit größeren Auflösungseinbußen und noch mehr Aufwand in der Bearbeitung. Im Beispiel haben wir mit der APS-C-Kamera Canon EOS 500D ein Bild mit eine ISO-Empfindlichkeit von 12800 aufgenommen.

Canon EOS 500D, ISO 12800: Links vor, rechts nach aufwendiger Bearbeitung in ACR Zur Großansicht
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Canon EOS 500D, ISO 12800: Links vor, rechts nach aufwendiger Bearbeitung in ACR

Die Aufnahme haben wir bewusst um rund einen Belichtungswert überbelichtet, um den Dynamikumfang des Sensors optimal zu nutzen. Mit den folgenden Tricks kommen Sie auch später am PC dem Rauschen noch bei:

  • Doppelte Raw-Entwicklung mit veränderten Entrauschungsparametern, einmal für die Flächen, einmal für die Details. In Photoshop dann manuelle Fusion der zwei Bilder über Ebenenmasken.
  • In drei bis fünf Schritten: Mehrfache Auflösungsreduktion mit Option "Bikubisch schärfer". Hier auf eine Zielauflösung von 1500 × 1000, die immerhin noch mindestens für einen viertelseitigen A4-Druck taugt.
  • Am Ende der Bearbeitung: Hinzufügen von synthetischem Rauschen über "Filter> Rauschfilter > Rauschen hinzufügen" für einen natürlichen Look.

Die Kameratechnik und auch die entsprechende Software haben sich in den letzten Jahren stark verbessert. Die rasante Entwicklung macht hier mittlerweile oft schon eine Zusatzbeleuchtung überflüssig und ermöglicht es dem Fotografen, die Lichtstimmung vor Ort perfekt einzufangen.

Weiterführende Links

Download des neuen Adobe Camera Raw Plug-in 6.7 für CS5 in der Beta-Version – notwendig für den Import der Raw-Files der Canon EOS 5D Mark III:
www.docma.info/10522.html

Fotomaterial EOS 5D Mk III:
Mit freundlicher Genehmigung von Lasse Nielsen, "Look at the birdie", Flickr Portfolio:
www.docma.info/10523.html

Technische Hintergrundinfos zum Thema Bildrauschen:
www.docma.info/10524.html

Tilo Gockel: Photo Finish,
Verlag Galileo Design, Bonn, 2012.
www.docma.info/10525.html
Hier finden Sie Techniken zum Entrauschen und andere fortgeschrittene Techniken in Photoshop: Kantenmasken, doppelte Raw-Entwicklung und vieles mehr.

Friedrich M. Wahl: Digitale Bildsignalverarbeitung.
Grundlagen, Verfahren, Beispiele.
Springer-Verlag, Berlin, 1984.
Online erhältlich unter: www.docma.info/10526.html

Doc Baumann: Magazin DOCMA, Ausgabe 32,
Premium-Workshop "Ebenenstapel", Rauschreduzierung durch Bilderstapel.
www.docma.info/10527.html

Weitere Tipps, Tricks, Workshops und Bildbeispiele von Tilo Gockel finden Sie auf seiner Website
www.fotopraxis.net

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insgesamt 36 Beiträge
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1. Und beide Bilder
winterlied 05.08.2012
wären ohne EBV-Klimmzüge mit einem Einfachstativ wesentlich einfacher aufzunehmen gewesen und deutlich besser in der Qualität.
2. Schade, hier geht es nicht um verhindern...
spon_2063724 05.08.2012
im eigentlichen Sinne, sondern hauptsächlich um die Nachbearbeitung. Aber gut, dann ist es eben ein Beitrag für die Profis unter uns. Ich als Laie würde gerne wissen, welchen "normalen" Tipps ich berücksichtigen müßte. Z.B. ob ein Objektiv mit guten Lichtwerten auch entsprechend viel positiven Einfluss auf das Rauschen hat. Schönen Sonntag noch!
3. Antwort auf Beitrag 2
winterlied 05.08.2012
Hätte es, da es mehr Licht durchlässt kann demzufolge der ISO-Wert entsprechend zurück genommen werden. Dabei ist aber auch zu beachten, dass die Tiefenschärfe bei Verwendung offener Blenden abnimmt. D.h. die Schärfe fokussiert sich auf einen kürzeren Bereich. Was ich mit meinem ersten Beitrag meinte: Es ist sinnlos solche Motive mit derart hohen ISO-Werten aufzunehmen. Eher Sportaufnahmen oder überhaupt Motive, die keine langen Belichtungszeiten zulassen wären dafür geeignet. Dann ändern sich aber auch die Bearbeitungsschritte in Photoshop, weil die erwünschte Bildwirkung eine andere ist. Daher: schön, dass es geht aber irgendwo sinnlos:)
4. Klaro
Tilo Gockel 05.08.2012
Hi Winterlied und Spon-20.. danke fürs Feedback. Ja, die Fotos hätte man - wenn man nicht gerade Rauschreduzierung testen will :-) - besser mit Stativ aufgenommen, das ist richtig. Ja, Sportaufnahmen wären eine gute und sinnvolle(re) Anwendung. Zu Spon: Da hast Du den Anfang des Artikels überlesen oder so, ich zähl Dir mal nochmal von oben die Tricks zur Aufnahme auf: - Kam kühl halten - Expose to the right - Long Exposure Noise Reduction - moderne Kam mit großen Pixeln wählen - bewusst nach der jeweiligen Szene belichten (bewusst bspw Spitzlichter ausfressen lassen) viele Grüße und "gut Licht!" :-) Tilo
5.
doyle78 05.08.2012
Zitat von sysopDOCMALila Punkte, wirre Muster: Bei schlechter Beleuchtung sind die Digitalfotos schnell verrauscht. Das Fachmagazin Docma erklärt die Ursachen und beschreibt Gegenmittel. http://www.spiegel.de/netzwelt/gadgets/0,1518,846145,00.html
Klingt sehr mißverständlich. Da diese DSLR einen Vollformatsensor besitzt ist die Pixelgröße noch (relativ) großzügig. Und das es bei ISO 25600 (!!) NUR ein wenig rauscht ist gelinde gesagt schon ein Wunder. Bei älteren Modellen kann man die Modi ab ISO800 bereits nur noch eingeschränkt nutzen.
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