Frage an die Geeks zum Sensorrauschen

[RoDo]

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vor 2 Stunden schrieb pizzastein:

Denk Dir das so: mache mit dem kleineren Sensor vier Einzelaufnahmen, lege die übereinander (so dass die Helligkeitswerte übereinander liegender Pixel gemittelt werden), dann erhälst Du weniger Rauschen. Das kommt daher, dass diese Art von Rauschen durch zufällige Abweichungen vom Idealwert kommt.

Und genau das machen Kameras, die einen "Nachtmodus" bei den Szene-Einstellungen haben. Es werden mehrere Bilder belichtet und übereinander gelegt. Leider werden die Ergebnisse oft nur als JPG gespeichert.

Empfehlung an Maria: Dringend mal mit dem Betreuer sprechen, wie tiefgehend die Erläuterungen über die Ursachen des Rauschens in einer Hausarbeit der Informatik sein müssen. Die Arbeit könnte sonst in eine umfangreiche Arbeit über theoretische Physik abgleiten, ausarten oder wie auch immer man das nennen möchte.

[RoDo]

Um mal zu zeigen, dass Rauschen eine sehr individuelle Eigenschaft des jeweiligen Kameramodells ist, hier zwei Bilder.

Verglichen wurden eine G1 (12 MPx, 2008) und G81 (16 MPx, 2016)

Theoretisch sollten die 12 MPx geringer rauschen als die 16 MPx, aber dazwischen liegen 8 Jahre und entsprechende Weiterentwicklungen an Sensor und kamerainterner SW.

Für diese Grafik wurden Reihenbilder gemacht: Zuerst Belichtung mit Graukarte gemessen, dann bei +3 EV angefangen und dann die Belichtungszeit um je 1 EV reduziert. Dabei gelernt, dass +3 EV eine sichere Überbelichtung erzeugen, und die Lichter erst bei +2 2/3 anfangen, gezeichnet zu sein, d. h. die Luminiszenz ist kleiner 100 %. Rauschen gemessen mit der Histogrammfunktion von GIMP, die einen Median und die Standardabweichung (= Rauschen) anzeigt.

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Man sieht, dass in den Lichtern das Rauschen recht klein ist und merklich mit abnehmender Belichtung ansteigt. Nach etwa 3 EVs (entspricht der Graukarte) setzt die interne Rauschreduzierung ein und wird immer stärker.

Die nächste Auswertung wurde für die Empfindlichkeitswerte vorgenommen: Angefangen wurde mit der Grundepfindlichkeit, danach der ASA-Wert um 1 EV erhöht und die Blende um 1 Stufe geschlossen:

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Blau und Rot sind wieder die OOC-JPGs, Gelb und Grün die in RawTherapee ohne Profil und irgendeine Bearbeitung geladenen RAW-Files. Auch hier sieht man wieder die mächtige kamerainterne Rauschreduzierung. In den RAW-Files steigt das Rauschen exponentiell an.

Die G81 mit dem kleineren Sensor-Pitch benimmt sich in allen Belangen deutlich besser. Ob das alleine am Sensor oder auch an der internen Aufbereitung des RAW-Files liegt, lässt sich nicht beurteilen.

bearbeitet 25. September 2018 von RoDo
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