Fotowissen

Bildrauschen

Bildrauschen

Alles über den äusserst lästigen Bildfehler in der digitalen Fotografie

Analog oder digital – die Grenzen des Machbaren

Man kann die Frage, ob Fotos mit der Digitalisierung der Fotografie besser geworden sind, nur ambivalent beantworten: „Es kommt drauf an“. Grade bei anspruchsvollen Lichtverhältnissen wird die Qualität eines Fotos häufig durch Bildrauschen verhagelt. Man kommt da an eine Grenze bei schwindendem Licht, und die Physik lässt sich nicht aushebeln.

Die Fotografen der „National Geographic“ erstellten mit ihren niedrigempfindlichen Kodachrome-Filmen Reportagen von legendärer Qualität. Das schafften sie Monat für Monat, aus jedem Teil der Erde. Der bekannte amerikanische Fotojournalist Steve McCurry, der jahrelang Kodachrome Filme verwendete, erhielt 2010 von Kodak die letzte Rolle. Danach wurde Produktion und Filmentwicklung von Kodachrome eingestellt.

Ob die Sensoren heutiger Digitalkameras auch nur annähernd an die Schärfe und Detailtreue eines Kodachrome 25 oder 64 Films herankommen, darf bezweifelt werden. Doch Schärfe ist nicht alles. Und wer bitte fotografiert heute noch mit ISO 64 oder gar 25? Die Stärken der Digitalfotografie sind universeller, die Anforderungen an Einstellungen und Nachbearbeitung anspruchsvoller.

Steve McCurry bringt es auf den Punkt:

„Mit digitaler Fotografie gewinnt man viele Vorteile, aber man braucht eine Nachbearbeitung. Mit Kodachrome bekommt man auf Anhieb brillante Bilder.“

Wie Bildrauschen entsteht

In der digitalen Fotografie arbeitet man mit lichtempfindlichen Sensoren, deren Empfindlichkeit frei wählbar ist. Viele Kameras machen das automatisch. Die Empfindlichkeit wird in ISO angegeben in den gängigen Abstufungen

ISO 100 – 200 – 400 – 800 – 1600 – 3200 – 6400 – 12800 – 25600

Eine Verdoppelung des ISO-Wertes entspricht einer Verdoppelung der Empfindlichkeit. Ebenso wie bei der analogen Fotografie müssen hohe ISO-Werte allerdings mit verminderter Bildqualität bezahlt werden: je höher die Empfindlichkeit, desto stärker das Bildrauschen. Diese Bildstörung ähnelt der Körnigkeit hochempfindlicher analoger Filme.

Bildrauschen tritt üblicher Weise bei Aufnahmen mit wenig Licht auf, wenn der Sensor auf eine hohe Lichtempfindlichkeit eingestellt ist oder lange belichtet wird. Man unterscheidet zwei Arten von Bildrauschen:

1. Langzeitrauschen entsteht durch lange Belichtungszeiten. Sichtbares Langzeitrauschen setzt ab etwa 1 sec. ein und wird stärker, je länger die Belichtung dauert.

Es gibt kameraseitig mehrere Verfahren zur Verminderung von Langzeitrauschen, teils während und teils nach der Aufnahme. So wird bei einigen Kameras unmittelbar nach der Aufnahme eine Dunkelaufnahme erzeugt, die die eigentliche Aufnahme passgenau überlagert. Dieser Vorgang dauert noch einmal so lange wie die ursprüngliche Belichtung. Damit können Störungen erkannt und herausgerechnet werden. Eine andere Technik ist die Kühlung des Sensors während der Aufnahme, die bei wissenschaftlichen Kameras, etwa in der Astronomie, und bei Wärmebildkameras eingesetzt wird. Langzeit-Rauschen kann also bereits in der Kamera reduziert werden.

Einige Kameras bieten an, statt einer Langzeitbelichtung viele Kurzzeitbelichtungen zu machen, die noch in der Kamera elektronisch zusammengefügt werden. Dabei wird durch Versetzen der Pixel die Auflösung erhöht (HiRes). Dass diese Verfahren den Einsatz eines Stativs voraussetzen, versteht sich.

2. Pixelrauschen (auch ISO-Rauschen) wird durch die Pixelgröße und den Pixelabstand des Bildsensors beeinflusst und nimmt mit höherer ISO-Einstellung zu. Grössere Sensoren mit grösseren Pixeln und grösserem Pixelabstand sind im Vorteil. Manche Hersteller hochwertiger Kameras reduzieren dafür sogar die Zahl der Pixel und damit die Auflösung.

Die Qualität der Sensoren entscheidet letztlich darüber, bei welchem ISO-Wert das Rauschen störend wird. Leider lassen sich Detailverluste durch Pixelrauschen nicht wirklich ausgleichen. Bei einer individuellen Nachbearbeitung kann zwar das Rauschen unterdrückt werden, das hat aber Verluste bei Schärfe und Kontrast zur Folge.

Ein unkontrolliertes Hochfahren der Sensor-Empfindlichkeit bei Nachtaufnahmen sollte also vermieden werden. Stattdessen sollte man lieber eine niedrigere Empfindlichkeit manuell einstellen und zum Stativ greifen.

… und was dagegen hilft

Was immer hilft, ist leider nicht immer möglich:

  1. Die Aufnahme mit mehr vorhandenem Licht wiederholen
  2. Die Aufnahme mit einem lichtstarken Objektiv wiederholen
  3. Eine Kamera mit grösserem Sensor verwenden

In allen anderen Fällen wirst du dir mit der Optimierung der Kameraeinstellungen plus Nachbearbeitung behelfen müssen. Lies die Gebrauchsanweisung und suche bei Google nach Kameramodell + Menü. Testberichte helfen da leider nicht weiter, weil das Bildrauschen subjektiv sehr unterschiedlich empfunden wird. Bei den Fundstellen könnte aber eine umfassende Einstellhilfe als pdf dabei sein. Mit etwas Glück findest du auch bei YouTube ein Video („Tutorial“), auf dem die Einstellungen der Kamera direkt am Menü demonstriert werden. Durchforste diese Einstellungen nach Situationen mit wenig Licht und folge ihnen fürs Erste, um eigene Erfahrungen zu machen. Die Entscheidung, welche Einstellung individuell zu wählen ist, kann einem keiner abnehmen.

TIPP:

  • Begrenze die automatische ISO-Einstellung der Kamera auf eine Spanne, die normaler Weise ausreicht, z. B. von ISO 100 – ISO 400 (maximal bis ISO 800).
  • Lege eine feste Voreinstellung mit einem höheren ISO Wert (ISO 1600) auf eine der Wahl-Funktionen (Individualfunktionen) am Einstellrad oder auf eine Taste, wenn vorhanden.
  • Lege eine feste Voreinstellung mit einer Kamerafunktion, die hilfreich sein kann (z. B. Hochauflösung), auf eine andere Individualfunktion. So findest du die richtige Einstellung auch im Dunkeln.
  • Nachbearbeitung mit einem geeigneten Bildbearbeitungsprogramm (wir benutzen ACDSee pro).
  • Wer immer wieder Nachtaufnahmen macht und vielleicht sogar darauf spezialisiert ist, sollte sich extra für diesen Zweck eine Vollformatkamera zulegen und dazu ein Objektiv mit Festbrennweite und grosser Blendenöffnung (möglichst 2,0 oder 2,8).

Diese Artikel vermiteln Grundlagen:

Belichtung
Die Belichtung eines Fotos
Mondlicht
Die Elbphilharmonie in Hamburg bei Vollmond
Schaalsee
Badesteg im UNESCO Biosphärenreservat Schaalsee im Bereich Gross Zecher