Rauschen bei Kurzzeitbelichtung

[KLAUS#1]

Vielleicht kann mir das Forum den Zusammenhang zwischen Rauschen und Belichtungszeit erläutern.

Ich bin der Meinung das das Rauschen bei hoher ISO-Zahl nur bei schlechten Lichtverhältnissen und längerer Belichtungszeit ins Gewicht fällt.

Beispiel:
Ich möchte fliegende Vögel bei relativ "gutem" Licht fotografieren. Sagen wir mal bei ISO 200 und 1/400. Wenn ich nun die ISO auf 800 hochdrehe und bei 1/1600 fotografiere dürfte das Rauschen zwar zunehmen aber nicht in dem Umfang wie bei schlechten Lichtverhältnissen. z.B. ISO 800 und 1/30 Belichtungszeit.
Ist das richtig ? und wer kennt da die physikalischen Gründe dafür ?

 

[Michael1988]

Der Sensor wird wärmer. Dardurch nimmt das Rauschen zu.
Aber doch nicht bei so kleinen Zeit unterschieden oder doch? Vlt weiß wer mehr.

Bei 30sec belichtungen ist es auf jeden fall so.

Mfg Michael

 

[noreflex]

...
Ist das richtig ?


und wer kennt da die physikalischen Gründe dafür ?

@1 richtig. Ich mache das am Tage, wenn ich Sport fotografiere. ISO 800 und sogar ISO 1600 rauschen dann kaum.

Dagegen ist in Dämmerung und Dunkelheit eine ISO 1600 bei 1/2 sec schon mal rauschig. Insbesondere in dunklen Bildpartien.

@2 Warum? Ich weiß es nicht. Ich tippe auf Sensorerwärmung bei längeren Zeiten. Aber ob das der Grund ist?

 

[MasterFX]

Stell dir jeden Pixel des CMOS-Sensors als ein Bierglas vor. Jedes Bierglas unterliegt gewissen Fertigungstoleranzen und hat damit einen unterschiedliches Volumen. Folglich füllen sich selbst bei gleichmäßiger Bierstrahlintensität die Gläser unterschiedlich schnell. Gläser die sehr viel kleiner sind füllen sich derart schnell, dass sie sich z.B. 3x schneller füllen als andere.
Diese Biergläser entsprechen den Hotpixeln, die sich bei längeren Belichtungszeiten immer mehr häufen. Diese kleineren Gläser sind immer so klein, darum laufen immer die gleichen Gläser zuerst über. Nach jeder Lokalrunde (nach jedem Foto) wird das Glas wieder abgewaschen und wieder an die gleiche Position gestellt, das Volumen aber ändert sich nicht. Aus diesem Grund lassen sich auch Hotpixel die sich schon nach wenigen hundertstel Sekunden auftauchen auch ausmappen (die Gläser werden einfach abgedeckt) weil sie immer an der gleichen Stelle bleiben. Diese Fehler werden dann einfach durch die Füllmenge der Gläser nebenan geschätzt. Quasi so in der Art "Wenn 3 Gläser um das abgedeckte Glas hab voll sind, dann wäre das andere bestimmt auch halb voll gewesen". Und das wird natürlich für jede Biersorte gemacht Hefeweizen, Dunkelbier und Pils (Rot, Grün, Blau).
Deadpixel sind Antialkoholiker, die ihr Bier niemals austrinken, deswegen wird ihnen das Glas weggenommen, sie aus dem Lokal geschmissen und müssen ebenfalls durch die Tischnachbarn kompensiert werden.

Das "normale" Rauschen kommt einerseits vom Sensor selbst (z.B. durch Temperatur) aber auch vom Analog-Digital-Umsetzer. Je höher die ISO-Zahl umso mehr muss "das Gewicht des Bierglases" verstärkt werden.
Ein anschauliches Beispiel:
Bei ISO100 entspricht eine Farbnuance z.B. 8 Tropfen Bier. Die Waage muss also nicht so extrem genau sein, um eine Farbnuance richtig abzuwiegen. Wenn die Waage sich um 1 Tropfen vertut ist es meist nicht sonderlich schlimm. Wenn man nun auf ISO800 stellt, dann entspricht eine Farbnuance nur noch 1 Tropfen (Belichtungszeit wird 8 mal kürzer), nun fällt die Genauigkeit der Waage viel mehr ins Gewicht, denn ein Tropfen mehr oder weniger entspricht schon einem ganz anderen Farbton.

PROST!

 

[augenthaler]

Moin!

@MasterFX

Eine schöööne Erklärung. das werd ich mir mal rauskopieren für ein paar Kumpels, die da auch noch an den Zusammenhängen knabbern.

LG

Augenthaler

 

[Rainmaker No.1]

Hallo,

warum 1600 ISO bei Tageslichtaufnahmen besser als bei Nachtaufnahmen aussehen? Ich denke, dass ist recht einfach durch die Verteilung der Helligkeitswerte zu erklären. Rauschen stört besonders in dunklen Bildteilen, da diese stärker gestreckt werden als die Werte der hellen Bildteile. Da nun Nachtaufnahmen grossteils dunkel sind stört das Rauschen halt auch mehr als bei den vergleichsweise viel helleren Tageaufnahmen.
Die Sensorerwärmung wird wohl eher eine untergeordnete Rolle spielen, es sei denn man macht sehr lange Belichtungsreihen, aber bei zwei oder drei Bildern hintereinander wird man den Effekt wohl nur per statistischer Auswertung nachweisen können.


MfG

Rainmaker

 

[KLAUS#1]

Ich bedanke mich für die bisherigen Antworten.

Was du meinst ist der Tonwertumfang. Wieso das eine Rolle spielen soll ist mir eigentlich nicht ganz klar.
Ich denke das Signal/Rausch Verhältniss müßte doch eine Rolle spielen. D.h. bei gutem Licht ist ein relativ starkes Signal mit dem entsprechenden 1600 ISO Rauschen unterlegt und bei geringem Licht ist ein relativ schwaches Signal mit dem gleichen 1600 ISO rauschen unterlegt was ein verschlechtertes Signal/Rauschverhältnis bedeuten würde das landläufig als "starkes Rauschen" bezeichnet wird.
Das wäre eine für mich logische Erklärung, ob das tasächlich so ist ?

 

[nwsDSLR]

Hallo!

Ich denke einfach, das Signal ist immernoch das, was an Licht am Sensor ankommt. Bei Sonne belichtest du ja dafür nur etwa ein Hundertstel oder Tausendstel so lange wie bei einer "Schummerlicht-Aufnahme". Tatsache ist, dass die Kamera bei ISO 1600 bei Tageslicht ein "dunkles Foto" aufnimmt und dieses dunkle Bild aufhellen muss. Dabei werden Störsignale genauso verstärkt wie bei jedem anderen ISO 1600-Foto. Bei einer Aufnahmen bei schlechtem Licht musst du einfach länger belichten um ein solches "dunkles" Bild erstmal zu bekommen. Welche Faktoren dabei auftreten, weiß ich nicht genau (Wärme usw.), aber ich denke auch, dass dies als "Rausch-Verstärkung" nicht stark in Gewicht fällt.