Wie vermeide ich Rauschen?

[eggett]

Hallo,

ich habe festgestellt, dass in meinen Bildern mal mehr, mal weniger Rauschen ist.

Die Frage: kommt es darauf an, welche Lichtsituationen ich habe?

In Innenräumen, wo auch mal 1/30 Sekunde ansteht, tritt es deutlicher zutage, als draußen. Aber auch da zeigt sich, besonders auf dunklen Flächen, Rauschen extrem weniger. Beispiele siehe unten. Die Katze ist etwas aufgehellt, damit der Effekt "besser" zu sehen ist. Auf das Gesicht achten.

Das Bild mit der Figur zeigt kein Rauschen. Wie kommt das?

Nicht die besten Bilder, als Illustration ganz brauchbar:

 

[LGW]

Ohne EXIF-Daten lässt sich da nix zu sagen, wobei die Vermutung nahe liegt, dass die Struktur der Figur das Rauschen verschleiert.

Natürlich führt eine längere Belichtungszeit auch zu einem mehr an Rauschen, und wenn man dann noch pushen muss weil Unterbelichtet, sieht man's unter Umständen auch schon bei ISO200.

 

[eggett]

Der Miez:

Hersteller:SONY
Kamera: DSLR-A100
Blende: f 6,3
ISO-Wert:100
Belichtungszeit:1/50 s
EV-0,70 EV
Programm:A - Zeitautomatik
Meßmodus:Multisegment
Blitz: Aus
Weißabgleich:Tageslicht
Zoom:28,0 mm Real


Die Figur:


Blende:f 4,5
ISO-Wert:100
Belichtungszeit:1/100 s
EV-0,70 EV
Programm:A - Zeitautomatik
Meßmodus:Multisegment
Blitz: Aus
Weißabgleich:Tageslicht
Zoom:70,0 mm Real

Wobei es nichts ausmacht, ob unterbelichtet oder gepusht. Die Beispielfotos sollen nur ein mögliches Ergebnis zeigen. Ich habe auch noch Architektur aus der Figurserie, wo nichts ist, Innenaufnahmen bei Sonnenlicht und 250stel, wo dunkle Flächen verrauscht sind.

Erstaunlich ist der Unterschied, wenn man bedenkt, dass das immer Iso 100 ist ...

Wenn man mit einem Bildbetrachter reinzoomt, dann sieht man entsprechend derbe Unterschiede. Die Figur rauscht gar nicht, der Miez ist übel.

 

[Rembrandt]

Tag!

hm.. das ist doch kein rauschen, das sind doch jpg artefakte oder?

der kopf z.b. ist doch total zermatscht.

mfg Andi

 

[space_]

dein "rauschen" ergänzt sich gut mit den jpg-artefakten, kann's nicht auseinander halten
Deine Statue hat übrigens die gleichen Artefakte (siehe Augenhöhle links), kann da keine bessere Qualität feststellen.

fotografierst du .jpgs? oder raw?

Also ich persöhnlich bekomme richtig schönes rauschen nur mit hoher ISO-zahl hin.

 

[centurioG]

1. Beispielbilder haben nur als 100% Crop Sinn
2. Du mußt dazuschreiben, wie viel Du bei der Nachbearbeitung zB. aufgehellt hast. Je unterbelichteter, desto mehr wird das Rauschen beim Korrigieren sichtbar

Was beeinflußt das Rauschen:

* ISO Wert (höher -> mehr Rauschen)
* Umgebungstemperatur (höher -> mehr Rauschen)
* Belichtungszeit (länger -> mehr Rauschen)
* Pixelgröße am Sensor (kleiner -> mehr Rauschen)
* Nachbearbeitung (vor allem das "Retten unterbelichteter Aufnahmen)
* Kameramodell

 

[guenter_w]

Grundsätzlich "rauscht" jedes Bild - es kommt nur auf den Vergrößerungsfaktor an. Wenn ein Bild auch in 1:1-Ansicht keinerlei Anzeichen eines Rauschens hat, kann man entweder an seiner digitalen Herkunft zweifeln oder es wurde von einer "Entrauschung" zermatscht. Man kann nur auf des Messers Schneide balancieren zwischen Detailreichtum und Informationsverlust, sei es durch Wahl der Kamera oder durch mehr oder weniger intelligenten Gebrauch derselben oder die EBV.

 

[eggett]

Also:

die Fotos sind nicht representativ. Davon ab, ich müsste da mehr raussuchen, werde ich auch machen.

Liegt das vielleicht am Licht in sofern, als dass das Licht draußen andere Kontraste bringt und so das Rauschverhalten beeinflusst?

wenn ich eine Fläche jeweils mit

- Iso 100
- 100stel Sekunde
- gleicher Blende
- gleichem Objektiv
- ohne Belichtungskorrektur

fotografiere, müsste es doch so sein, dass nicht beide Fotos ein auffällig unterschiedliches Rauschverhalten aufweisen, oder?

Insgesamt sind die Fotos draußen vollkommen ok, innen liegt ein Rauschschleier drüber, der sich auf dunklen Flächen schon störend auswirkt.

Kurioserweise spielt eine Belichtungszeit von 20 Sekunden bei kleineren Blenden keine Rolle (Weihnachtsbaum). Kein Rauschen. Warum dann auf silbernen Flächen, dunklen Fläches erkkennbar? Aber nur innen.

Kontraste?

 

[LGW]

Vielleicht ist deine Heizung zu doll an? Wärme beeinflusst das Rauschverhalten

Ansonsten ist Licht eigentlich gleich Licht, was das Rauschen angeht. Kleine Unterschiede kann es aber nach "Tagesform" geben.

Das ganze wirklich empirisch zu belegen würde ein paar aufwändigere Messreihen bedeuten, warum machst du dir den Kopf?

Bei sehr langen Belichtungszeiten greift möglicherweise/vermutlich ein Kamerainternes Rauschunterdrückungsverfahren, so das die Bilder besser "aussehen".

 

[Bongo Bong]

Die Sache mit der Wärme macht tatsächlich viel aus.

Nicht lachen, aber im Netzt habe ich mal einen Umbau von einen Kompakten gesehen bei der sie den Sensor mit Stickstoff gekühlt hatten und dabei selbst bei ISO 400 fast kein Rauschen auf dem Bild hatten.

Wenn ich den Link finde melde ich nochmal.
Im Winter gibt es also die besten Bilder

Muß man nur die Akkus schön warm halten.

Gruß
Dirk

 

[Nightshot]

Die Sache mit der Wärme macht tatsächlich viel aus.

Nicht lachen, aber im Netzt habe ich mal einen Umbau von einen Kompakten gesehen bei der sie den Sensor mit Stickstoff gekühlt hatten und dabei selbst bei ISO 400 fast kein Rauschen auf dem Bild hatten.

Wirklich relevant ist es aber nur bei Langzeitbelichtungen, in denen das Dunkelrauschen den dominaten Faktor ausmacht. Hier bringt Kühlen enorm viel.

 

[UnclePat]

Wirklich relevant ist es aber nur bei Langzeitbelichtungen, in denen das Dunkelrauschen den dominaten Faktor ausmacht. Hier bringt Kühlen enorm viel.

Glaube ich nicht, denn so heiß wird der Sensor dabei ja auch nicht. Ob der Sensor jetzt 293 K (20 °C) oder 313 K (40 °C) warm ist macht viel weniger aus als der Unterschied zu 77 K (-198 °C) bei fl. N2.

Bei Langzeitbelichtung wird einfach nur die Anzahl der durch thermische Anregung verschobenen Elektronen größer, vom Prinzip sollte das Rauschen bei Kurzzeitbelichtungen gleichartig entstehen (wenn man von Hotpixeln absieht).
Nicht umsonst kühlt das Militär die hochsensitiven Restlichtverstärker mit fl. Helium bei 4 K (-269 °C).

 

[Frank Klemm]

Glaube ich nicht, denn so heiß wird der Sensor dabei ja auch nicht. Ob der Sensor jetzt 293 K (20 °C) oder 313 K (40 °C) warm ist macht viel weniger aus als der Unterschied zu 77 K (-198 °C) bei fl. N2.

Sensoren, die bei Zimmertemperatur arbeiten, arbeiten bei -196°C nicht mehr. Die für die Arbeit notwendigen Ladungsträger sind eingefroren. Das Si ist ein Isolator.

Bei Langzeitbelichtung wird einfach nur die Anzahl der durch thermische Anregung verschobenen Elektronen größer, vom Prinzip sollte das Rauschen bei Kurzzeitbelichtungen gleichartig entstehen (wenn man von Hotpixeln absieht).

Kühlung bringt im wesentlichen was für längere Belichtungszeiten. Die Reduktion des thermischen Rauschens ist minimal.

Nicht umsonst kühlt das Militär die hochsensitiven Restlichtverstärker mit fl. Helium bei 4 K (-269 °C).

Helimkühlung kenne ich nur bei MIR-Sensoren (mittleres Infrarot).

 

[Nightshot]

Helimkühlung kenne ich nur bei MIR-Sensoren (mittleres Infrarot).

Für fernes Infrarot reicht auch normale Heliumkühlung nicht mehr. Mein Detektor braucht gepumptes Helium (1,8K), um zwischen 115 und 200 Mikrometer arbeiten zu können.

 

[Nightshot]

Glaube ich nicht, denn so heiß wird der Sensor dabei ja auch nicht. Ob der Sensor jetzt 293 K (20 °C) oder 313 K (40 °C) warm ist macht viel weniger aus als der Unterschied zu 77 K (-198 °C) bei fl. N2.

Eine Temperaturabsenkung von 8°C reicht aus, um den Dunkelstrom zu halbieren. Unterschätze nie die Macht einer Exponentialfunktion.

http://www.astronomie.de/fachbereiche/spektroskopie/einfuehrung/6-2-ccd.htm

 

[SNI]

1. Beispielbilder haben nur als 100% Crop Sinn
2. Du mußt dazuschreiben, wie viel Du bei der Nachbearbeitung zB. aufgehellt hast. Je unterbelichteter, desto mehr wird das Rauschen beim Korrigieren sichtbar

Was beeinflußt das Rauschen:

* ISO Wert (höher -> mehr Rauschen)
* Umgebungstemperatur (höher -> mehr Rauschen)
* Belichtungszeit (länger -> mehr Rauschen)
* Pixelgröße am Sensor (kleiner -> mehr Rauschen)
* Nachbearbeitung (vor allem das "Retten unterbelichteter Aufnahmen)
* Kameramodell

Hi,

ich (habe eine D70s) kenne das Problem auch, mein Eindruck ist, dass bei Kunstlicht das Rauschen noch einmal höher ist als bei Tageslicht, und auf grauen Flächen besonders stört -- das ist dann meist Farbrauschen. Tritt bei mir besonders auf bei AV mit Kunstlicht bei 1600 ISO.

Mein Verdacht: Wenn die Farbtemperatur besonders "rot" ist, dann sind die RGB-Kanäle unterschiedlich ausgesteuert -- d.h. blau muss bspw. besonders verstärkt werden, somit tritt das Grundrauschen stärker in Erscheinung (in Gestalt von Farbrauschen -- schon 1 bit mehr oder weniger blau macht dann einen deutlichen Unterschied).

Könnt Ihr den Effekt bestätigen (z. B. auch mit Non-Nikons)?

Ciao,

Sven

 

[UnclePat]

Sensoren, die bei Zimmertemperatur arbeiten, arbeiten bei -196°C nicht mehr. Die für die Arbeit notwendigen Ladungsträger sind eingefroren. Das Si ist ein Isolator.

Ok, ich kenne mich jetzt nicht so gut mit der speziellen Architektur von CCDs/CMOS aus. Die optische Anregung ist aber von der Temperatur nicht beeinflusst. Wenn es um eine Konkurrenz zwischen optischer und thermischer Anregung geht, ist Temperaturerniedrigung immer eine Verbesserung. Wenn natürlich Folgeschritte nötig sind, bei denen eine bestimmte (thermische) Beweglichkeit von Ladungsträgern im Halbleiter Voraussetzung sind, friert man das natürlich ein...

Kühlung bringt im wesentlichen was für längere Belichtungszeiten. Die Reduktion des thermischen Rauschens ist minimal.

Eine Temperaturabsenkung von 8°C reicht aus, um den Dunkelstrom zu halbieren. Unterschätze nie die Macht einer Exponentialfunktion.

Da gebe ich Nightshot recht. Kommt natürlich immer auf die größe der (direkten) Bandlücke an.

Kennt jemand ungefähre Werte für die Temperaturerhöhung von Sensoren bei Langzeitbelichtungen?

 

[Nightshot]

Mein Verdacht: Wenn die Farbtemperatur besonders "rot" ist, dann sind die RGB-Kanäle unterschiedlich ausgesteuert -- d.h. blau muss bspw. besonders verstärkt werden, somit tritt das Grundrauschen stärker in Erscheinung (in Gestalt von Farbrauschen -- schon 1 bit mehr oder weniger blau macht dann einen deutlichen Unterschied).

Das hast du richtig erkannt.
Mal ein kleines Beispiel mit einer Canon 350D. Wird ein Bild gemacht, so werden die Farbkanäle je nach Weißabgleich mit unterschiedlichen Faktoren multipliziert.
Für ein Tageslichtbild lauten die Mulitplikatoren: Rot=2,2 Grün=1 Blau=1,5
Wird das Bild unter Kunstlicht aufgenommen so lauten sie: Rot=1,48 Grün=1 Blau=2,4

Sven, willkommen im Forum.

 

[UnclePat]

Hi,

ich (habe eine D70s) kenne das Problem auch, mein Eindruck ist, dass bei Kunstlicht das Rauschen noch einmal höher ist als bei Tageslicht, und auf grauen Flächen besonders stört -- das ist dann meist Farbrauschen. Tritt bei mir besonders auf bei AV mit Kunstlicht bei 1600 ISO.

Mein Verdacht: Wenn die Farbtemperatur besonders "rot" ist, dann sind die RGB-Kanäle unterschiedlich ausgesteuert -- d.h. blau muss bspw. besonders verstärkt werden, somit tritt das Grundrauschen stärker in Erscheinung (in Gestalt von Farbrauschen -- schon 1 bit mehr oder weniger blau macht dann einen deutlichen Unterschied).

Könnt Ihr den Effekt bestätigen (z. B. auch mit Non-Nikons)?

Ciao,

Sven

Ja, das ist auch relativ logisch. Der Weißabgleich macht ja nichts anderes, als das Verhältnis zwischen Rot, Grün und Blau anzupassen. Bei Kunstlicht wird die Helligkeit von Rot zurückgenommen, dafür Blau verstärkt, bei hoher Farbtemperatur genau andersherum.

Das sieht man besonders gut, wenn man sich die Kanäle einzeln ansieht. Z.B. rauscht der rote Kanal im blauen Himmel oft sehr stark...

 

[UnclePat]

Das hast du richtig erkannt.
Mal ein kleines Beispiel mit einer Canon 350D. Wird ein Bild gemacht, so werden die Farbkanäle je nach Weißabgleich mit unterschiedlichen Faktoren multipliziert.
Für ein Tageslichtbild lauten die Mulitplikatoren: Rot=2,2 Grün=1 Blau=1,5
Wird das Bild unter Kunstlicht aufgenommen so lauten sie: Rot=1,48 Grün=1 Blau=2,4

Sven, willkommen im Forum.

da warst du schneller als ich...