Auflösung reduzieren um Rauschen zu verringern?

<12>
Diskutier doch mit!
Anmelden und kostenlos mitmachen.
Kostenlos mitmachen
Google Anzeigen Google Anzeigen
Thomas Retterath Thomas Retterath   Beitrag 1 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Hallo Leute,
in der Beschreibung eines users über eines seiner Bilder schreibt er, daß er " Den ISO-Wert der Kamera erhöht und die Auflösung auf 1600x1200 reduziert" hat, weil das Licht nicht mehr ausreicht.
Ich bin da jetzt etwas verwirrt.
Welchen Sinn hat das? Das er den ISO erhöht ist klar, aber warum sollte man die Auflösung verringern?
Dadurch kann man doch nicht das Rauschen reduzieren, oder liege ich da falsch?
Vielen Dank für Eure Hilfe
Thomas
N. Nescio N. Nescio   Beitrag 2 von 19
2 x bedankt
Beitrag verlinken
du liegst schon richtig.
die menge des rauschens am sensor ändert sich nicht, egal, ob man die auflösung reduziert oder nicht.

wenn du das fertige bild, sagen wir mal in a4 ausgedruckt, anschaut, wird man keinen unterschied sehen, solange bei dem einen die auflösung nich tso stark reduziert wurde, daß man deutlich dne auflösungsverlust am ausdruck sieht.

wenn du allerdings das bild in 1:1 ansicht - ein abgespeichertes bildpixel entspricht einem monitor pixel - am bildschirm ansiehst, dann wird das geringer aufgelöste bild mit weniger pixeln angezeigt, also kleiner.
und da das bild kleiner ist, sieht man das rauschen nicht so - besser ausgedrückt: wenn du ein fein aufgelöstes bild hast, dann sind manche pixel durch rauschen deutlich heller und manche deutlich dunkler aoder anders gefärbt und das fällt als rauschen auf. wenn du aber die auflösung reduzierst beim abspeichern, dannw erden z.b 4 kleinpixel zu einem großpixel zusammenkombiniert. sollte von den 4 originalpixeln eines deutlich rauschen, so wird das aus den 4 pixeln kombiniert großpixel nur 1/4 so stark rauschen wie das eine originalkleinrauschpixel rauschte. und da du dir das bild pixel für pxel in 1:1 anschaust - eine unsitte, aber manche lieben das - siehst du natürlich nicht, daß das großpixel größer ist, denn du schaust dir ja die großpixel in gleicher pixelgröße an wie die kleinpixel. und dann wirst du meine, das bild rausche weniger, weil eben die einzelnen großpixel weniger helligkeits/farbabweichung haben.

schaust du dir aber die bilder gleich groß an, dann rauschen beide bilder gleich stark.

lg gusti
Hermann Klecker Hermann Klecker   Beitrag 3 von 19
2 x bedankt
Beitrag verlinken
Das mit der Auflösung geht schon, besonders wenn man sie so drastisch reduziert wie von 10, 15 oder 20 MP auf grad mal 2 MP.

Das Signalrauschen, dass bei jeder analogen Signalverarbeitung stattfindet, sei es HiFi oder physikalische Messungen im Versuchslabor, ist eine sytematisch bedingte zufällig wirkende Abweichung vom eigentlich zu erwartenden Messergebnis.
Es sind schlicht Messungenauigkeiten.

Der Fotosensor in einer digitalen Kamera ist ein großes Messinstument für Licht.

Stell Dir nun einen 100x100 px großen Ausschnitt vor, der einen homogenen blauen Himmel zeigt und etwas verrauscht ist. Den reduzierst Du jetzt mit einem beliebigen guten Bildbearbeitungsprogramm runter auf 10x10px. Dabei stehen zur Berechnung jedes Pixels round about 10 Pixel zur Verfügung. Aus denen wird im Prinzip ein Durchschnitt gebildet, wobei sich das Signalrauschen im Großen und Ganzen gegenseitig aufhebt. Jede einzelne Messungenauigkeit fällt nicht mehr so ins Gewicht, weil sie durch die Messwerte benachbarter Pixel ausgeglichen wird.

Ein auf 10x10 reduziertes 100x100 Bild - bzw. eben dieser Ausschnitt - rauscht deshalb sogar weniger als wenn der Sensor es ursprügnlich mit 10x10 Pixeln aufgenommen hätte!
Ein Stück 10x10 Sensor, das physikalisch genau so groß ist wie das 100x100 Pendant, rauscht zwar weniger als das Pendant mit 100x100. Aber das auf 10x10 reduzierte Bild des 100x100 Sensorausschnitts rauscht noch etwas weniger.

Und jetzt kommts:
Die rauschreduzierenden Bearbeitungsverfahren, seien sei Neat oder sonstwas, arbeiten prinzipiell genau so. Tatsächlich sind sie etwas ausgefeilter als in diesem anschaulichen Gedankenexperiment, aber das grundlegende Prinzip ist das gleiche. Um das Rauschen zu reduzieren werden die jeweils benachbarten Pixel mit in der Berechnung berücksichtigt. Sofern benachbarte Pixel das gleiche Objekt darstellen, also sehr ähnliche Farben haben, wird aus ihnen auch eine Art Durchschnitt gebildet.
Das ist - in etwa - so als würde man diesen 100x100 px Ausschnitt auf 10x10 runter rechnen (oder auf 30x30 oder so) um ihn danach wieder auf 100x100 zu interpolieren.

Jeder Ansatz, Rauschen zu reduzieren, führt einigermaßen zwangsläufig dazu, die Detailinformation im Bild zu reduzieren. Auch wenn die Entwickler versuchen, das Gegenteil zu erreichen, kann ein mathematischer Algorithmus nicht wirklich unterscheiden, ob Unterschiede benachbarter Pixel eher Rauschen sind oder bildwichitge Details. Nach dem Glätten sind sie weg.

Würde man beim Glätten bzw. Rauschreduzieren jedes Mal die tatsächliche Auflösung der effektiv verbleibenen Auflösung anpassen, dann wäre das ehrlicher, täte sich aber nicht so gut verkaufen.



Nur um Mißverständnisse zu vermeiden: Rauschunterdrückung durch Dunkelbildabzug (oft Rauschunterdrückung bei Langzeitbelichtung genannt) ist etwas ganz anderes und funktioniert tatsächlich ohne einen signifikanten Verlust an Bildinformation. Im Gegenteil. Man gewinnt sogar ein klein wenig Bildinformation, weil das Foto im Vergleich zum originalen tatsächlich korrigiert wird.
Nachteulerich Nachteulerich Beitrag 4 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Je kleiner die Auflösung, desto weniger Fehler sieht man natürlich.

Ein Bild mit 1600x1200 hat eben nur noch ca 2 Megapixel... wenn der Sensor ursprünglich ca 10-20 Megapixel hatte, sind leichte Optikfehler und ein Zuviel an Rauschen leicht verdeckbar.

Die meisten Kameras verfärben allerdings, wenn sie an die Grenzen ihres ISO kommen. Da hilft dann Verkleinern auch nicht mehr weiter - die falschen Farben bleiben dann ja trotzdem bestehen.


Zitat: Hermann Klecker 02.10.14, 22:46Zum zitierten BeitragStell Dir nun einen 100x100 px großen Ausschnitt vor, der einen homogenen blauen Himmel zeigt und etwas verrauscht ist. Den reduzierst Du jetzt mit einem beliebigen guten Bildbearbeitungsprogramm runter auf 10x10px. Dabei stehen zur Berechnung jedes Pixels round about 10 Pixel zur Verfügung. Nein, wenn du von 100x100 auf 10x10 reduzierst, steht für jedes Pixel 10x10 = 100 Pixel zur Verfügung.
Hermann Klecker Hermann Klecker   Beitrag 5 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Zitat: Nachteulerich 02.10.14, 22:47Zum zitierten Beitrag
Zitat: Hermann Klecker 02.10.14, 22:46Zum zitierten BeitragStell Dir nun einen 100x100 px großen Ausschnitt vor, der einen homogenen blauen Himmel zeigt und etwas verrauscht ist. Den reduzierst Du jetzt mit einem beliebigen guten Bildbearbeitungsprogramm runter auf 10x10px. Dabei stehen zur Berechnung jedes Pixels round about 10 Pixel zur Verfügung. Nein, wenn du von 100x100 auf 10x10 reduzierst, steht für jedes Pixel 10x10 = 100 Pixel zur Verfügung.


Das stimmt natürlich. Für jedes neue Pixel steht ein Bereich von 10x10 Pixeln zur Verfügung.

Ist auch ein sehr krasses Beispiel :-)
0x FF 0x FF   Beitrag 6 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Nescio und Hermann haben absolut recht.

Fürs Praktische:
Lieber jedem Programm die Rauschreduzierung überlassen als einfach runter zu Sampeln. Das ist die schlechteste Alternative.
Frank Herberg Frank Herberg Beitrag 7 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Für Sony (Alpha65/77) ging mal das Gerücht um, man könne durch Halbierung der Auflösung von 24 auf 12 MP die Pixel "zusammenlegen" und damit die wirksame Pixelgrösse erhöhen und so das High-ISO-Rauschen vermindern.
Ob das tatsächlich kameraintern so gehandhabt wird, weiss ich nicht, aber eine solche Wirkung konnte ich nicht nachvollziehen.
Claus-Dieter Jahn Claus-Dieter Jahn   Beitrag 8 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Zitat: Hermann Klecker 02.10.14, 22:46Zum zitierten BeitragNur um Mißverständnisse zu vermeiden: Rauschunterdrückung durch Dunkelbildabzug (oft Rauschunterdrückung bei Langzeitbelichtung genannt) ist etwas ganz anderes und funktioniert tatsächlich ohne einen signifikanten Verlust an Bildinformation. Im Gegenteil. Man gewinnt sogar ein klein wenig Bildinformation, weil das Foto im Vergleich zum originalen tatsächlich korrigiert wird.

Man sollte aber bedenken das auch ein Darkframe zusätzliches Rauschen in die Aufnahme bringt.
Es sei denn intern wird noch eine softwaremäßige Rauschunterdrückung angewandt.
Mit Darkframes kann man Hotpixel, Verstärkerglühen und das Ausleserauschen entfernen.
Verstärkerglühen dürfte bei den jetzigen Kameras allerdings kein Thema mehr sein.

VG
Hermann Klecker Hermann Klecker   Beitrag 9 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Zitat: Frank Herberg 03.10.14, 06:08Zum zitierten BeitragFür Sony (Alpha65/77) ging mal das Gerücht um, man könne durch Halbierung der Auflösung von 24 auf 12 MP die Pixel "zusammenlegen" und damit die wirksame Pixelgrösse erhöhen und so das High-ISO-Rauschen vermindern.
Ob das tatsächlich kameraintern so gehandhabt wird, weiss ich nicht, aber eine solche Wirkung konnte ich nicht nachvollziehen.


Ja.

Es gibt Kameras, die das machen.

Und es funktioniert.

Aber die Leute wollen halt lieber Megapixel anstatt guter Fotos.
Ekkart Noster Ekkart Noster   Beitrag 10 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Rein rechnerisch oder mathematisch ist es eine Tautologie (auf deutsch immer wahr).
Wenn ich aus zwei Pixeln durch Mittelwert einen bilde, wende ich einen Weichzeichnungsfilter an, es verringert sich das Rauschen und Details werden unscharf. Wenn ich das oft genug mache habe ich nur noch eine Farbe und gar kein Details mehr .

Das Rauschen physikalisch zu vermindern anstelle rechnerisch, ist immer die bessere Alternative.
Hermann Klecker Hermann Klecker   Beitrag 11 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Zitat: Ekkart Noster 04.10.14, 01:03Zum zitierten BeitragRein rechnerisch oder mathematisch ist es eine Tautologie (auf deutsch immer wahr).
Wenn ich aus zwei Pixeln durch Mittelwert einen bilde, wende ich einen Weichzeichnungsfilter an, es verringert sich das Rauschen und Details werden unscharf. Wenn ich das oft genug mache habe ich nur noch eine Farbe und gar kein Details mehr .

Das Rauschen physikalisch zu vermindern anstelle rechnerisch, ist immer die bessere Alternative.


Nein, das allein ist keine Weichzeichnung. Und wenn Du das oft genug machst, dann hast Du am Ende nur noch ein Pixel.
Du hast vergessen, das eine Pixel wieder auf zwei zu interpolieren. :-)

Früher vertrat ich auch die Ansicht, eine physikalische Reduzierung, z.B. durch weniger aber größere Pixelsensoren, sei die bessere Alternative. Inzwischen sehe ich das differenzierter.
Ein guter Alogrithmus kann beim Glätten zunächst ermitteln, welche Bildbereiche gut miteinander verrechnet werden können und wo die Kanten liegen, die die bereiche voneinander trennen, die nicht miteinander verrechnet gehören. Wenn man das gut macht, dann verhindert das den Weichzeichnungeffekt spich den Verlust wertvoller Details.

Ob man das _richtig gut_ machen kann, das weiß ich nicht. Ganz sicher kann eine rein physikalische bzw. konstruktionsbedingte Lösung das gar nicht leisten.
nikilouder nikilouder Beitrag 12 von 19
1 x bedankt
Beitrag verlinken
Hat man beim Reduzieren der Auflösung nicht im Endeffekt einen Detailverlust, den man mit normalem Entrauschen auch gehabt hätte? Die 1:1 Ansicht bekommt doch eh nur derjenige zu sehen, der das Foto nachbearbeitet. Naja, oder halt noch diejenigen, die hereinzoomen um hier und dort noch was zum Meckern suchen, weil sie am Motiv selber nichts gefunden haben :D
N. Nescio N. Nescio   Beitrag 13 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Klar arbeitet eine intelligent enttäusch-Routine besser als bloßes pixelbinning.
Hermann Klecker Hermann Klecker   Beitrag 14 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Zitat: nikilouder 05.10.14, 13:29Zum zitierten BeitragHat man beim Reduzieren der Auflösung nicht im Endeffekt einen Detailverlust, den man mit normalem Entrauschen auch gehabt hätte? Ja. Das ist übrigens genau so "wenig" Detail wie wenn die Kamera von vornherein weniger pixel mit größeren Sensoren hätte. Es gibt zwar Unterschiede aber unterm Strich spielen alle diese Lösungen in der gleichen Liga.Zitat:Die 1:1 Ansicht bekommt doch eh nur derjenige zu sehen, der das Foto nachbearbeitet.Oh, hoppla. Da fällt mir auf, dass man auch nur auf diese Weise das Rauschen wahrnimmt. Ergo - wozu überhaupt entrauschen? Zitat: Naja, oder halt noch diejenigen, die hereinzoomen um hier und dort noch was zum Meckern suchen, weil sie am Motiv selber nichts gefunden haben :D
Das hast Du jetzt gesagt.
nikilouder nikilouder Beitrag 15 von 19
0 x bedankt
Beitrag verlinken
Is doch so :D Ich habe hier ein nicht-entrauschtes ISO 3200 Foto in 60x40cm an der Wand hängen. Mir hat noch kein Gast gesagt, dass das Rauschen stört ;-)
Diskutier doch mit!
Anmelden und kostenlos mitmachen.
Kostenlos mitmachen
Nach
oben