Vergleich: Rauschen mehr Pixel stärker?

[Rauschunterdrücker]

Mahlzeit!

Dies ist mein kleiner Vergleich von Sensorrauschen auf rein unwissenschaftlicher Ebene.
Ich gebe zu, dass die Vergleichbarkeit der Bilder durch abweichende Motive und Aufnahmebedingungen einer gewissen Einschränkung unterliegt. Vielleicht könnt ihr die Schwächen dieses Vergleichs mit eigenen Beiträgen ausgleichen. Alle Fotos sind mit Schärfe und Rauschunterdrückung auf Null (gleich Aus) entwickelt und zeigen unskalierte 1:1 Ansichten.


Seit 2001 habe ich und interessiere ich mich für digitale Kameras.
Gerade bei den Kompakten ist seit dem das Sensorrauschen immer Bestandteil von Tests und Auswahlkriterium beim Kauf gewesen. Bei manchen Kameras war es sogar definitiv das KO Kriterium. Magazine widmen sich des Themas (Mehr Pixel auf gleicher Fläche gleich weniger Lichtempfindlichkeit gleich mehr Rauschen), und mittlerweile gibt es im Web Seiten, die 6 Mpixel bezüglich Rauschen und Auflösung für die sinnvolle Obergrenze bei Kompakten erklären.

Die Fragen, die ich mir oft gestellt habe waren:
Ist das Sensorrauschen über die Zeit mit 2/3" Sensoren, 1,8" oder 2,5" wirklich stärker geworden? Wie rauschen z.B. 4Mpixel auf 1,8" gegenüber 8Mpixel auf 1,8", oder gegenüber 8Mpixel auf 2,5".
Die einzige Möglichkeit das Sensorrauschen ohne den Einfluss der internen Entrauschung, Schärfung, Entzerrung usw. beurteilen zu können, ist mit RAW Dateien.

Entschieden habe ich mich daher für einen kleinen Vergleich auf RAW Ebene um Fragen wie "Ja die Fotos der XXXX XXX rauschen weniger, allerdings auf Kosten der Details" zu umgehen.

Mein Fazit ist, auf RAW Ebene können gute Kameras mit kleinen Sensoren und vielen Mpixeln (z.B. FZ18) mit den alten,größeren Sensoren bei weniger Pixel (G2) konkurieren. Wahrscheinliche Optimierungen beim elektronischen Design konnten die Auswirkungen des Megapixelwahns anscheinend größtenteils kompensieren. Eine gute interne Bildverarbeitung kann hier nochmals Wunder wirken (Siehe Fujifilm F10 bis F31fd).
Beim Rauschvergleich zwischen alten Klassiker (Canon G2, G5, Olympus 5050) mit neueren Modellen mit erheblich mehr Pixeln fällt bei den JPEGs auf, das die Kameras mit 4-5 Megapixel stärker rauschen als die mit 8-10. Dies ist wohl der fehlenden bzw. leistungsschwachen Rauschunterdrückung zu verdanken. Bei der Canon G2 ist zwischen unbehandeltem RAW und JPEG kein Unterschied beim Rauschen zu sehen.

Bei der FZ18 scheint die interne Verarbeitung jedenfalls sehr gut zu sein.
So gelingt es mir mit ACR und PS3 nicht, aus den FZ18 RAWs mehr details zu kitzeln.
Ich würde mir bei ISO 100 zwar sauberere Bilder wünschen (es stört mich vor Allem das niederfrequente Rauschen in dunkleren Tönen), aber selbst mit Neat Image/Noise Ninja und PS kann ich die Qualität nicht nennenswert erhöhen.
So wie ich hörte, soll ja die Bildqualität der FZ28 nochmals höher sein, und das trotz 2Mpixel mehr bei geringfügig gewachsenem Sensor.

Ich gehe davon aus, das bei den Meisten Kameras die Optiken viel mehr zum Qualitäts limitierenden Faktor geworden sind, als schrumpfende Sensoren bei gleichzeitig mehr Mpixel und den durch interne Rauschunterdrückung entstehenden Detailverlusten. Ist natürlich reine Spekulation meinerseits.


Canon G2 4MP 1,8" CCD ISO 400
http://farm4.static.flickr.com/3255/2859850076_a2c7ccfa37_o.jpg
Canon G2 4MP 1,8" CCD ISO 400 Blaukanal
http://farm4.static.flickr.com/3136/2859850826_bc02eb08b7_o.jpg
Ich hätte bei 4Mpixel auf 1,8" CCD schon ein besseres Rauschverhalten erwartet. Allerdings gewinnt die G2 mit ihrem f2,0 Objektiv. Bei gleicher Verschlusszeit kann sie also eine ISO Stufe niedriger wählen.

Kodak P880 8MP 1,8" CCD ISO 400
http://farm4.static.flickr.com/3112/2859850212_072469db99_o.jpg
Kodak P880 8MP 1,8" CCD ISO 400 Blaukanal
http://farm4.static.flickr.com/3019/2859851012_a4372074ef_o.jpg
Sehr körniges, agressives Rauschen. Farb- und Helligkeitsrauschen zu verglachbar hohen Anteilen.

Panasonic FZ18 8MP 2,5" CCD ISO 400
http://farm4.static.flickr.com/3131/2859850496_4c4c247c29_o.jpg
Panasonic FZ18 8MP 2,5" CCD ISO 400 Blaukanal
http://farm4.static.flickr.com/3045/2859850782_b2df3713d7_o.jpg
Helligkeitsrauschen scheint weniger ein Thema als das niederfrequente Farbrauschen. Trotzdem finde ich das Rauschverhalten überraschend gut.

Canon 350D 8MP APS C CMOS ISO 400
http://farm4.static.flickr.com/3240/2859021837_e71c644455_o.jpg
Canon 350D 8MP APS C CMOS ISO 400 Blaukanal
http://farm4.static.flickr.com/3138/2859021989_8ce4e68ffa_o.jpg
Muss man nicht kommentieren. Top!

Ok, und jetzt verhaut mich

 

[Gast_33146]

Solche Vergleiche machen einfach nur Sinn bei gleichen Bedingungen für alle Kameras.
Gleiches Motiv, gleiche Belichtung.

So ist das leider völlig sinnfrei und auch überflüssig.
Rauschvergleiche kann ich mir bei dpreview und diversen anderen Seiten anschauen, bis mir die Augen rauschen.
Nebenbei nerven die ganzen Rauschdiskussionen einfach nur.
Jeder weiß, dass die Dinger rauschen. Schon meine G1 hat gerauscht, die A60, die G3, die Panasonic FZ-2, FZ-3, FZ-5, Casio QV3500, QV 5700, Ricoh R5, R6, R7, Minolta Z-5, Kodak P 880, KoMi A-200 und meine DSC H50 rauscht auch.

Und man wird es kaum glauben, selbst meine D40, D50 und D70s haben gerauscht. Meine bald kommende D700 wird es wohl auch tun (ab ISO 3200..).

 

[Rauschunterdrücker]

Hast ja Recht, der Vergleich hinkt größtenteils.
Die Vergleichbarkeit ist wegen der unterschiedlichen Motive und Beleuchtungen eingeschränkt, aber wenn ich mir z.B. einen mittleren Helligkeitswert in den Motiven suche, kann ich aus der Art des Rauschens durchaus Schlüsse ziehen.
Außerdem werden Rauschvergleiche z.B. bei Dpreview selten auf Basis der RAWs gemacht. Ich wollte nicht unbedingt wissen, ob die interen Entrauschungsalgorithmen besser geworden sind (lässt sich bei immer leistungfähigeren Prozessoren erwarten), sondern wie sich das Rauschen der Sensoren entwickelt hat.
Mich interessiert auch die Frage, ob das RAW soviel Potential gegenüber JPEG bietet, das man z.B. hohe ISO Werte besser nutzen könnte. Das ist nicht so, was die Detailwiedergabe und Rauschen angeht, bietet die die FZ18 schon ein gewisses Optimum. So ist ein ISO800 aus RAW entwicklt und Entrauscht nicht besser.
Im Umkehrschluss sagt mir das aber auch, das Kameras die heute noch unbrauchbare ISO400 Ergebnisse bringen, vermutlich nicht über genügend Prozessorpower und über keine effizienten Entrauschungsalgorithmen verfügen.

 

[nohboddie]

Im Umkehrschluss sagt mir das aber auch, das Kameras die heute noch unbrauchbare ISO400 Ergebnisse bringen, vermutlich nicht über genügend Prozessorpower und über keine effizienten Entrauschungsalgorithmen verfügen.

Hi,

sehr spekulativ. Entrauschen kann man nur, wenn man Annahmen über das Nutzsignal und über das Rauschsignal trifft. Ich war vor Zeiten an der Entwicklung von Pixeldetektoren für sehr sehr violettes Licht ;-) beteiligt. Die Parameter eines Sensors und der Ladungsverstärker lassen sich nicht mit der bloßen Angabe einer Pixeldichte in den Hintergrund drängen.

Je mehr Pixel, desto stärker die Mittelung, und damit Entrauschung, wenn die Bilder auf einer gemeinsam gleichen Skala betrachtet werden - zum Beispiel am Monitor mit 1600x1200 Bildpunkten, was ja schon ungewöhnlich viel ist. Ich werde den Verdacht nicht los, dass die Diskussion auch dadurch am Köcheln gehalten wird, weil manche bei 100% gucken, also buchstäblich Pixel zählen. Ohne Frage sieht dann der feinere Chip schlechter aus. Der Vergleich ist aber offenbar Unsinn, denn niemand kann auf Pixelniveau ein Gesamtbild sehen, was das Ziel der Sache sein sollte.

Kurz, das bei Einzelexemplaren der alten Sensoren geringere Rauschen ist zum größen Teil ein statistischer Effekt, indem diese bereits per Bauart mitteln.

So Long