STÖRENFRIED
ISO-Werte lassen sich bis in den fünfstelligen bereich einstellen. Was bringt‘s? Meistens ein rauschendes Ergebnis – ganz ungewollt. Herbert Frei hilft weiter
Merkzettel: BildRauschen
* Bildsensoren rauschen umso mehr, je stärker der Bildsensor angewärmt wird. Ein Problem, das insbesondere Videostreams mit hoher Frequenz betrifft, denn hier ist der Bildsensor permanent in Aktion. Die Digicam nicht in der Sonne liegen lassen. Das geringste Rauschen produzieren Bildsensoren beim Eistauchen.
* Helligkeitsrauschen tritt auf, wenn Pixel unterschiedliche Helligkeitswerte produzieren.
* Farbrauschen hat seine Ursache in zufälligen Farbabweichungen der Pixel.
* Photonenrauschen ist abhängig von der Pixelgröße. Weil große Pixel viele Photonen einfangen können, kleine Pixel aber weniger, sind die Abweichungen beim Auftreffen der Photonen auf große Pixel geringer. Das Photonenrauschen ist ergo umso geringer, je größer die Pixel sind.
* Nie die ISO-Zahl höher vorwählen als erforderlich.
* Wenn man ISO-Auto einstellt, sollte man den oberen Wert auf ISO 400 oder ISO 800 begrenzen.
* Wenn Dunkelstellen im Bild nachträglich aufgehellt werden, rauschen sie normalerweise stärker als das übrige Bild.
* Manche Programme reduzieren Rauschen recht gut. Immer aber gehen dadurch Details verloren. Ob einen das stört, ist eher eine persönliche Angelegenheit. Fremde, die das Bild betrachten, können das nicht nur schlecht beurteilen, sie merken es meistens auch nicht.
* Photonenrauschen ist unumgänglich, denn Photonen sind die Bestandteile des Lichts. Der Rauschabstand errechnet sich aus der Quadratwurzel aller absorbierten Photonen beziehungsweise aus der Zahl der im Ladungsspeicher gesammelten Elektronen in einem Pixel.
* In stark verrauschten Bildern lassen sich Schwebeteilchen schlechter entfernen als in rauscharmen Aufnahmen.
* Die Art des Motivs ist entscheidend für sichtbares Rauschen.
* Wenn der Hintergrund verrauscht ist, hilft manchmal ihn auszutauschen.
Wenn Bildsensoren mit Licht beaufschlagt werden, wandeln sie in jedem Pixel die auftreffenden Photonen in eine elektrische Ladung um. Im Idealfall ist diese proportional der Menge der auftreffenden Photonen. Den Idealfall gibt es aber nicht, weshalb es auch keine rauschfreien Bilder gibt. Rauschen ist demzufolge ein Abweichen vom Sollwert der Umwandlung in elektrische Ladungen und äußert sich in einer grieseligen Bildstruktur, die an eine körnige Darstellung erinnert. Aber selbst wenn der physikalisch nicht machbare proportionale Idealfall mal eintreten sollte, wäre sogar das Licht selbst verrauscht. Man nennt das Photonenrauschen. Deshalb gilt: Rauschfreie Bildsensoren kann man nicht herstellen. Es ist deshalb nur möglich, das Rauschen einzudämmen und für das menschliche Auge nahezu unsichtbar zu machen. Dies gelingt mittlerweile recht gut, selbst mit einfachen Kameras bei einer Empfindlichkeitseinstellung von ISO 100.
Die Rolle des Bildsensors
Sichtbares Rauschen wird umso wahrscheinlicher je kleiner der Bildsensor ist und je mehr Pixel sich auf ihm befinden. Deshalb rauschen Bilder von Kompaktkameras bei gleicher ISO-Zahl immer stärker als solche von Vollformatkameras. Während man mit modernen Vollformatkameras – auch wenn sie über viele Pixel verfügen – vergleichsweise rauscharm mit ISO 1600 an Wracks oder in Höhlen arbeiten kann, ist das mit einer Kompaktkamera nicht zu empfehlen. Echte Profikameras verdauen auch ISO 3200. Wenn diese nur zwölf Megapixel besitzen, ist sogar ISO 6400 zu gebrauchen.
Die Zahl der Pixel auf einem Bildsensor spielt eine entscheidende Rolle beim Rauschvorgang. Wenige Pixel bedeuten rauscharme Bilder, selbst bei hohen ISO-Werten. Auch kleinere Bildsensoren wie APS-C oder MFT (Olympus, Panasonic) beherrschen das Rauschen bis ISO 800 mittlerweile sehr gut. Kamerafirmen, die bei Vollformatsensoren keine Hemmungen kennen, die Pixelzahlen stetig nach oben zu schrauben, halten sich bei APS-C und MFT klugerweise etwas zurück. Wohlweislich auch deswegen, weil der Normalfotograf solche Hyperauflösungen nicht benötigt. Der heimische 4K-Monitor kann sie nicht anzeigen und in Fotowettbewerben spielen auch noch so viele Pixel keine Rolle. Es zählt nur das gute Bild.
Wie genau die Pixelfertigung auch sein mag, von den vielen Millionen auf dem Bildsensor sind nie alle gleich empfindlich. Dadurch entstehen Rauschmuster, die aber von der Kamera mittels Algorithmen recht gut reduziert werden. Eigentlich müssten Bilder in völliger Dunkelheit rauschfrei sein, weil kein Licht vorhanden ist und deshalb alle digitalen Werte Null sind. Weit gefehlt – Bildsensoren produzieren dann das sogenannte Dunkelrauschen bei dem temperaturabhängige, freie Elektronen in den Pixeln erzeugt werden.
Herbert Frei
Kompaktkamera mit 16 Megapixel, ISO 200, Blende 5,6, 1/30 s. Das Bild rauscht unterschiedlich, in den Dunkelfeldern mehr als im Hellen 
Dieselbe Kompaktkamera, aber hier ist kein Rauschen zu sehen, weil das Motiv mit seinem unruhigen Muster das Auge täuscht 
Hochwertige Canon-Kompaktkamera mit APS-C Bildsensor bei ISO-200, Blende 8 und 1/80 s. Man sieht kein Rauschen 
Obwohl das Rauschen sichtbar ist, stört es nicht 
Hier bewirkt auch ein Rauschfilter nicht viel. Aus relativ großer Motivdistanz abgelichtet zeigen sich im gesamten Bild die Störungen infolge des kleinen Bildsensors der Kompaktkamera
Foto: Herbert Frei
