5. So machen Sie rauschfreie Fotos

Was ist Rauschen

Rauschen ist eine Nebenwirkung der Digitaltechnik. Während der Kamerasensor das Bildsignal erfasst, ist ein kleiner Teil dieses Signals fehlerhaft und erzeugt Rauschen. Im Bild zeigt sich Rauschen als zufällige körnige Pixel zwischen den guten Pixeln, deshalb nimmt Rauschen dem Bild die natürlichen sanften Übergänge und die knackige Schärfe.

In den dunklen Bereichen gibt es mehr Rauschen

In der Digitalfotografie hat Rauschen immer einen niedrigen Wert, deshalb ist Rauschen in den dunklen Bereichen weit stärker vorhanden als in den hellen Bereichen. Weil Rauschen ein Fehler ist, der langsamer wächst als die Signalmenge, die der Sensor aufnimmt, hat Rauschen in den hellen Bereichen, die durch viele Tonwertstufen dargestellt werden, ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis (SNR). Die dunklen Bereiche werden dagegen durch weniger Tonwertstufen dargestellt, deshalb ist das SNR niedriger.

Ein hohes SNR bedeutet hohe Bildqualität, und genau dieses Ziel wollen Sie in der Digitalfotografie erreichen.

Warum das Rauschen zunimmt, wenn Sie unterbelichten

Ein Bild besteht aus Pixeln, und Pixel werden mit vielen verschiedenen hellen und dunklen Tonwertstufen dargestellt, um in einem digitalen Bild die Details vom Hellsten bis zum Dunkelsten wiederzugeben. Der oben beschriebene Lichtunterschied vom Hellsten bis zum Dunkelsten heißt Dynamikumfang, und er wird in Blendenstufen, f-Stops oder kurz Stops gemessen. Wenn die Kamera diese Lichtdaten in die RAW-Datei aufzeichnet, wird jede Blendenstufe jeder Lichtzone durch eine Anzahl von Tonwertstufen mit einer Helligkeit dargestellt, die zu dieser Zone passt.

In der Digitalfotografie enthält nicht jede Blendenstufe jeder hellen und dunklen Zone im Bild einen gleichen Anteil der Tonwertstufen, die die Bilddatei hat (z. B. hat eine 14-Bit-Datei 16.384 Tonwertstufen), sondern folgt diesem Algorithmus: Die erste Blendenstufe, die der hellsten Zone, enthält 50 % aller Tonwertstufen, die eine Bilddatei haben kann, die 2. Blendenstufe enthält 50 % des Rests, also 25 % der Gesamtmenge, und die nächste, 3. Blendenstufe enthält 50 % des Rests, also 12,5 % der Gesamtmenge, und so weiter bis zur letzten Blendenstufe, also der Stufe, die das Licht der dunkelsten Zone enthält, die der Sensor erfassen kann.

Weil Digitalkameras Daten auf diese Weise aufzeichnen, müssen Sie sich in der Digitalfotografie 2 sehr wichtige Dinge merken: 1. Wenn Sie um 1 Blendenstufe unterbelichten, haben Sie 50 % der Töne im Bild verloren; wenn Sie um 2 Blendenstufen unterbelichten, verlieren Sie volle 75 % der Töne. 2. Geben Sie bei der Belichtung den hellen Bereichen Vorrang, weil die hellen Bereiche die meisten Tonwertstufen der Bilddatei enthalten und weniger Rauschen haben als die dunklen Bereiche. Hinweis: Fotografieren mit automatischer Belichtungsmessung ist, ob Sie Spotmessung, mittenbetonte Messung oder Matrixmessung verwenden, in keinem Fall optimal.

Je weniger Töne aufgezeichnet werden, desto mehr Rauschen

Rauschen ist ein prozentualer Anteil an Fehlern an der Gesamtzahl der Tonwertstufen, je weniger Tonwertstufen also in der Datei aufgezeichnet werden, desto mehr Rauschen, und umgekehrt, je mehr Tonwertstufen insgesamt aufgezeichnet werden, desto weniger Rauschen. Wenn Sie mit der optimalen Belichtung fotografieren (die maximale Anzahl an Tonwertstufen in der Bilddatei erfassen, die der Sensor Ihrer Kamera zulässt), ist das Rauschen am geringsten und das Bild so sauber, wie Ihr Sensor es zulässt.

Siehe auch So optimieren Sie die Belichtung mit dem Histogramm

Das Rauschen nimmt zu, wenn Sie das Bild in der Nachbearbeitung aufhellen

Wenn Ihr Bild aufgehellt werden muss, bedeutet das, dass es dunkel ist und die Blendenstufe der hellsten Zone keine oder nur wenige Daten enthält. Wie oben analysiert, enthält allein die erste Stufe (die hellste Blendenstufe) 50 % der Tonwertstufen des Bildes, die Ihr Sensor erfassen kann, deshalb ist der Verlust an Tonwertstufen zu groß, wenn sie nicht optimiert ist. Das ist der häufige Fall, der das meiste Rauschen verursacht.

Außerdem enthalten die dunklen Bereiche von Natur aus schon mehr Rauschen als die hellen Bereiche, deshalb wird das Rauschen sichtbar, wenn sie aufgehellt werden. Je mehr Sie bei der Bearbeitung aufhellen, desto mehr Rauschen wird sichtbar.

Lösung: Fotografieren Sie mit der bestmöglichen optimalen Belichtung, die der Sensor Ihrer Kamera zulässt

Um die größtmögliche Anzahl an Tönen des Bildes in der Bilddatei aufzuzeichnen, sollten Sie auf die hellen Bereiche belichten, sodass das Histogramm gerade den rechten Rand des Diagramms berührt. Dadurch kann das Bild heller sein, als Sie es ausdrücken möchten, aber das ist in Ordnung, denn Sie können das Bild bei der Bearbeitung der RAW-Datei dunkler einstellen. Das Abdunkeln eines Bildes verringert die Bildqualität nicht und erhöht das Rauschen nicht.

Das ist noch wichtiger bei Fotoarten mit vielen dunklen Bereichen, etwa Gegenlichtfotos, Sonnenaufgängen, Sonnenuntergängen, Langzeitbelichtungen der Stadt bei Nacht oder Mond und Sternen.

Rauschen nimmt zu, wenn Sie den Weißabgleich in der Nachbearbeitung ändern

Auch das Ändern der Farben in der Nachbearbeitung lässt Rauschen entstehen, weil verschiedene Farben unterschiedliche Helligkeitstöne haben, zum Beispiel hat Gelb einen helleren Ton als Blau, wenn wir also von einer Farbe mit dunklem Ton (z. B. Blau) zu einer Farbe mit hellem Ton (z. B. Gelb) wechseln, wie wenn Sie die K-Temperatur im Weißabgleich erhöhen, erhöhen Sie gleichzeitig auch die Helligkeit des Bildes und damit das Rauschen, aber da Farben die Helligkeit nur wenig verändern, ist auch der Einfluss des Farbwechsels auf das Rauschen gering, je nach Größe der Änderung.

Lösung: Stellen Sie den Weißabgleich beim Fotografieren richtig ein

Stellen Sie den Weißabgleich so ein, wie Sie ihn ausdrücken möchten, um starke Anpassungen in der Nachbearbeitung zu begrenzen.

Wenn Sie unsicher sind, sollten Sie einen etwas wärmeren Weißabgleich (mit höherem K-Wert) verwenden, als Sie möchten, weil er einen helleren Ton hat als ein kühler Weißabgleich (niedriger K-Wert). Wenn Sie den Weißabgleich bei der Bearbeitung korrigieren, dunkeln Sie das Bild nur ab, und das erhöht das Rauschen nicht. Wenn Sie nach So optimieren Sie die Belichtung mit dem Histogramm fotografieren, haben Sie noch Helligkeitsreserven, ohne das Bild zusätzlich aufhellen zu müssen.

Das Rauschen nimmt zu, wenn der Sensor heiß wird

Wenn der Sensor heiß wird, entstehen in den Fotodioden des Sensors Leckströme und Fehler, die zu Rauschen werden.

Lösung: Halten Sie den Kamerasensor kühl

• Lassen Sie die Kamera möglichst wenig in der Sonne liegen; spenden Sie bei Bedarf mit einem Schirm Schatten.
• Nutzen Sie Live View möglichst nicht lange, weil Live View den Sensor ständig nutzt und ihn aufheizt.
• Belichten Sie möglichst nicht länger, als für den gewünschten Effekt nötig ist, weil der Verschluss offen gehalten wird, sodass der Sensor ständig arbeitet und sich aufheizt.

Das Rauschen nimmt zu, wenn Sie das Bild beschneiden oder vergrößern

Wenn Ihr Bild bei gleicher Größe und sonst gleich optimalen Faktoren die gesamte Fläche des Sensors nutzt, also ohne Beschneiden so aufgenommen wurde, dann hat dieses Bild die größte Datenmenge. Wenn Sie einen weiteren Ausschnitt aufnehmen und danach beschneiden, ist der beschnittene Teil ein kleinerer Teil des Bildes, und wenn er in derselben Größe betrachtet oder gedruckt wird, hat das vergrößerte beschnittene Bild weniger Daten und zeigt deshalb mehr Rauschen als das nicht beschnittene Bild.

Das Rauschen nimmt zu, wenn Sie den ISO-Wert erhöhen

Wenn Sie die ISO erhöhen, verstärken Sie das Signal des Sensors und erzeugen mehr Rauschen. Verwenden Sie die Standard-ISO: Bei Vollformatkameras ist sie meist 100, und bei APS-C-Kameras ist sie meist ebenfalls 100.

In der Praxis können Sie jedoch, wenn Sie die gewünschte Belichtungszeit einstellen müssen, die ISO auch in einem Bereich von +/- 2 Blendenstufen ändern, ohne die Bildqualität zu beeinträchtigen. Außerdem können Kameras neuerer Generation ISO 1600 oder höher verwenden, und die Bilder sind trotzdem fast so gut wie bei der Standard-ISO. Zum Beispiel ist die Standard-ISO Ihrer Kamera 100. Dann können Sie 50, 100, 200 bis 400 verwenden, und die Bilder sind trotzdem gut.

Das Rauschen nimmt zu, wenn die Diodendichte auf dem Sensor zunimmt

Bei gleicher Auflösung liegen die Dioden auf einem kleinen Sensor dicht beieinander, deshalb heizt er sich leichter auf, hat leichter Leckströme und erzeugt leichter Rauschen, als wenn sie weiter auseinander liegen, wie bei einem großen Sensor. Wenn Sie eine Kamera kaufen und es sich leisten können, sollten Sie eher eine Vollformatkamera als eine APS-C-Kamera kaufen. Ebenso hat bei gleicher Sensorgröße und sonst gleichen Faktoren eine Kamera mit niedrigerer Auflösung weniger Rauschen.