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Was ist Bildrauschen?

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Testfotos Bildrauschen

Rauschen sind fehlerhafte Pixel in einer Bilddatei, die nicht die korrekte Farbe oder Helligkeit haben. Man unterscheidet zwischen Helligkeits- und Farbrauschen. Beim Farbrauschen hat der Pixel nicht die richtige Farbe, beim Helligkeitsrauschen weicht er in der Helligkeit ab.
 
Das Rauschen entsteht durch unvorhersehbare, zufällige Schwankungen der Ladungshöhe einzelner Zellen auf dem Bildsensor. Je kleiner die einzelne Sensorzelle ist, desto geringer ist der Unterschied zwischen dem eigentlichen Signal und den zufälligen Schwankungen.
 
Meßtechnisch wird das Bildrauschen als Signal/Rauschabstand S/N erfasst. Je größer dieser Wert ist, desto geringer ist das sichtbare Rauschen. Werte über 25 sind akzeptabel, ab 40 S/N ist es sehr gut.

Farbrauschen

Testfoto Farbrauschen wird meist in dunklen Bildbereichen durch bunte Pixel sichtbar.
 
Dies ist besonders störend, da die falsche Farbe sehr schnell auffällt.

Helligkeitsrauschen

Testfoto Helligkeitsrauschen bleibt meist recht unauffällig, tritt aber auch in hellen Bildbereichen auf.
 
Störend kann es in üblicherweise einfarbigen Bildbereichen, wie bei blauem Himmel, wirken.

Abhängigkeit des Rauschens vom ISO-Wert

Testfoto Das Rauschen fällt geringer aus, je größer die Zellen des Bildsensors sind oder je weniger das Signal verstärkt wird.
 
Dies ist der Grund, warum das Rauschen bei hohen ISO-Werten steigt und warum DSLR-Kameras mit ihren ca. 13fach größeren Bildsensoren weniger rauschen als kleine Digitalkameras.

Rauschfilter

Da die Größe des Bildsensors immer ein Kompromiß aufgrund der Kosten und des Bauraums ist, wird versucht das Rauschen nachträglich herauszurechnen. Da es aber nicht sehr leicht ist zwischen zufälligen Helligkeits- und Farbschwankungen und gewünschten feinen Details zu unterscheiden entfernt eine starke Rauschunterdrückung auch immer Bilddetails.
 
Letztendlich hat man einen Zielkonflikt zwischen optimaler Schärfe und rauschfreiem Bild. Filterprogramme für den PC, wie NeatImage oder NoiseNinja, können das Rauschen wesentlich besser oder schonender entfernen.
 
An den folgenden Bildern kann man sehr gut sehen, wie sehr die feinen Details (Holzmaserung) unter dem Rauschen und der Filterung leiden.

Testfoto
ISO 80 		Testfoto
ISO 400 		Testfoto
ISO 400
entrauscht mit NeatImage

Daher sollte man die Auto-ISO-Einstellung der Kamera deaktivieren und immer die geringst mögliche ISO-Empfindlichkeit wählen.

Stand der Technik

Rauscharme Digitalkameras sind zur Zeit nur mit den relativ großen Sensoren der DSLRs realisierbar. Hier kann man ISO 400 noch als rauschfrei bezeichnen und selbst ISO 1600 zeigt noch eine bessere Bildqualität als ISO 100 bei Kompaktkameras.
 
In praktisch allen non-DSLRs werden so kleine, hochauflösende Sensoren eingesetzt, dass hier immer Rauschen auftritt. Auf der kleinsten Empfindlichkeitsstufe von ISO 50 bis ISO 100 ist das Rauschen tolerierbar. Selbst wenn es bei der 1:1 Ansicht am Monitor sichtbar wird, so ist es doch bei den üblichen Fotoabzügen im Format 10x15 oder 20x30 nicht störend.
 
Erst bei höheren ISO-Werten oder größeren Abzügen besteht die Gefahr, dass sich das Rauschen störend bemerkbar macht. Die Unterschiede zwischen verschiedenen Digicams sind hier gering und bestehen hauptsächlich in der Stärke des Rauschfilters. Letztendlich leidet aber auch bei noch so ausgefeilter Rauschfilterung die Bildqualität durch einen sichtbaren Schärfeabfall.
 
Somit bleibt zur Zeit im non-DSLR-Bereich bei höheren ISO-Werten die Wahl zwischen detailreichem Rauschen oder gefilteter Unschärfe.

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Stand: 23.03.2017