Was ist Rauschunterdrückung in digitalen Bildern?
„Beautygate“, das neueste iPhone-Gate, das Bilder von Personen zu glatt erscheinen lässt, ist das Ergebnis zweier Dinge: der neuen Smart HDR-Funktion und der aggressiven Geräuschreduzierung. Aber was ist digitale Rauschunterdrückung und warum ist sie so wichtig? Lass es uns herausfinden.
Wie Kamerasensoren funktionieren
Der digitale Sensor in Ihrem Telefon oder Ihrer Kamera besteht aus Millionen von kleinen Fotoseiten. Jede Fotoseite entspricht einem Pixel im endgültigen Bild. Wenn Licht auf eine Fotoseite fällt, erzeugt es eine elektrische Ladung. Je mehr Licht auf die Fotoseite fällt, desto stärker ist die erzeugte Ladung und desto heller ist das Pixel im endgültigen Bild.
Neben der Ladung, die durch das Auftreffen von Licht auf den Sensor erzeugt wird, gibt es auch eine geringe Menge an Hintergrundstrom, der digitales Rauschen erzeugt. Hier beginnen die Probleme.
Da die Ladung, die an jedem Fotoort erzeugt wird, linear proportional zur Menge des auftreffenden Lichts ist, stellt die Rechnung fest, dass die helleren Bereiche des Bildes wesentlich mehr Daten enthalten als die Schattenbereiche. Dies bedeutet, dass das Signal-Rausch-Verhältnis in den dunklen Bereichen des Bildes niedriger ist, weshalb die Schattenbereiche eines Bildes für sichtbares Rauschen anfälliger sind.
Ein weiterer Faktor ist die Sensorgröße. Größere Sensoren sammeln mehr Licht, weil sie größer sind. Daher sind sie weniger anfällig für digitales Rauschen, da der Rauschabstand höher ist. Smartphone-Kameras sind, da sie über so kleine Sensoren verfügen, besonders störanfällig.
Daten in Bilder konvertieren
Wenn Sie ein Foto aufnehmen, konvertiert Ihre Kamera die Bilddaten in eine JPG-Bilddatei, sofern Sie nicht in RAW aufnehmen. Dies geschieht mit einigen recht komplexen mathematischen Operationen, die am Ende eine Menge Daten wegwerfen, um eine verwendbare Datei zu erhalten.
Die meisten Kameras verarbeiten auch das resultierende Bild ein wenig, damit es besser aussieht. Sie erhöhen beispielsweise den Kontrast und die Sättigung, führen jedoch auch einige Algorithmen zur Rauschunterdrückung durch. In der Abbildung unten sehen Sie nebeneinander eine JPEG- und eine unverarbeitete RAW-Datei, die gleichzeitig mit meinem iPhone 7 Plus aufgenommen wurde. Prüfen Sie, wie viel Rauschen das RAW-Bild enthält.
Im Allgemeinen ist das eine gute Sache. Digitales Rauschen ist hässlich und Algorithmen zur Rauschunterdrückung sind ziemlich gut verstanden. Sie arbeiten, indem sie kleine Abweichungen zwischen den Pixeln ausrechnen. Das sieht man besonders in den Highlights in den Nahaufnahmen der obigen Bilder.
In den meisten Fällen sehen Ihre Bilder nach der Rauschunterdrückung besser aus. Es ist ein wichtiger Teil der Nachbearbeitung von digitalen Bildern. Die JPEG-Aufnahme ist zweifellos ein schöneres Bild als das raue RAW. Problematisch wird es nur, wenn die Algorithmen zu aggressiv für das Motiv sind, wie dies bei beautygate der Fall ist. In diesem Fall werden natürliche Variationen wie Hauttöne sowie digitales Rauschen ausgeglichen. Ich habe die Dinge im Bild unten viel zu weit gebracht.
Und da die Originaldaten weggeworfen werden, können Sie danach nicht viel tun.
Verhindern Sie aggressive Geräuschreduzierung an Ihrem Telefon
Der einfachste Weg, um zu verhindern, dass Ihr Telefon oder Ihre Kamera übermäßig aggressive Geräuschreduzierungsalgorithmen anwendet, besteht darin, dass Sie überhaupt keine automatische Geräuschreduzierung anwenden. Dazu müssen Sie einfach in RAW filmen.
Bei RAW-Bildern werden alle Bilddaten - Rauschen und alles - in der Datei gespeichert. Es gibt Ihnen mehr Spielraum bei der Postproduktion und Sie können steuern, wie viel Lärm reduziert wird.
Auf einem iPhone müssen Sie eine Kamera-App eines Drittanbieters verwenden. Ich bin ein großer Fan von Halide. Unter Android können Sie mit der Kamera-App auf Ihrem Telefon möglicherweise RAW-Aufnahmen machen. Wenn nicht, ist VSCO eine großartige freie Wahl. Standardmäßig sollte Ihre DSLR- oder Spiegellose Kamera RAW-Bilder aufnehmen. Wenn dies nicht der Standardwert Ihrer Kamera ist, wird im Menü eine Einstellung zum Ändern des Formats für das Speichern von Bildern festgelegt.
Die Geräuschreduzierung ist keine schlechte Sache, aber wenn Ihre Kamera oder Ihr Smartphone automatisch zu stark wirkt, können die Dinge seltsam aussehen. Am besten schießen Sie RAW ab und übernehmen die Kontrolle.
