Ab wann wird die Belichtungszeit rauschend?
 

Hi Leute,

ab wann fängt die A77 an bei langer Belichtungszeit zu rauschen? und wie kann man das vergleichen und messen? z.B 1 sekunde Belichtungszeit = ähnliches rauschen wie Iso 200 2 sekunden Belichtungszeit = Iso 400 etc.

Ab welcher Belichtungszeit lohnt es sich eher die Blende weiter zu öffnen anstatt die Belichtungszeit zu verringern um keine Qualitätseinbußen zu haben?

mfg

Hallo,

Worauf willst du denn genau hinaus? Vielleicht kannst du uns eine fotografische Situation als Beispiel nennen? Blende und Belichtungszeit (und indirekt auch ISO) wählt man i.d.R. nach Motiv & Aussage aus.

Beispiele

• Schöne Leuchtspuren von Lichtern oder "Küstennebel": gibt's ab mehreren Sekunden und aufwärts. Wenn die Kamera dort deiner Meinung nach "rauschen" sollte ist das eben so, eine Reduzierung der Belichtungszeit lässt den gewünschten Effekt verschwinden
• Portrait: Wenn du schon bei Offenblende bist, hilft nur noch die Belichtungszeit zu verlängern oder die ISO zu erhöhen oder mehr Licht zuzuführen.
• Tanz bei schummrigem Licht: Hier verdirbst du mit dem Blitz die "Stimmung". Das Rauschen durch höhere ISO musst du daher in Kauf nehmen.

Deine Frage hört sich an, als möchtest Du das Pferd von hinten aufzäumen...;)

Grüße, meshua

Ab Donnerstag. :mrgreen:

LG
Martin

Ach herrjemine. Donnerstag schon? Bei der NEX 7 war's immerhin Freitag früh. Bei der A77 II vielleicht erst Nachmittag :D.

Spass beiseite, einen auffälligen Zeiteinfluss habe ich so nicht erlebt. Es sollten 30s diesbezüglich kein Problem sein. Da geht bei Blende 4 schon fast absolute Dunkelheit...

Dann habe ich ja noch ein paar Tage zeit :top: :mrgreen:

Ne, also ich habe hauptsächlich gefragt weil ich vorhin vor der Frage stand ob es sinnvoller wäre die Blende weiter auf zu machen oder die Belichtungszeit zu verlängern (die schon bei knapp 1 Sekunde war). Es geht um Stillleben-Fotografie mit Tageslicht vom Fenster.

Außerdem kommt es mir so vor als wären meine Blitzfotos allgemein sehr viel Schärfer als die Fotos mit langer Belichtungszeit und Tageslicht.

Was spricht dagegen, mal ein Foto mit langer Belichtungszeit und kleiner Blende und ein Foto mit kurzer Belichtungszeit und großer Blende zu machen und zu vergleichen?

Davon abgesehen verstehe ich allerdings die Fragestellung an sich schon nicht wirklich. Die nötige Blende ergibt sich bei unbewegten Motiven quasi von alleine aus der gewünschten Schärfentiefe, und damit liegt die Verschlußzeit bei gegebener Beleuchtung ja auch fest. Jedenfalls wenn man den ISO-Wert nicht unnötig hochschrauben will.

Kommt es dir nur so vor (d.h. sie sehen schärfer aus), oder sind sie schärfer (d.h. man erkennt tatsächlich mehr Details)?

Verwackelt?

Zeig doch mal, damit wir auch wissen, worum es wirklich geht.

Nutzt du ein Stativ bei der längeren Belichtungszeit?

Laut meiner fotografischen Erfahrungswerte hat Rauschen mit reiner Belichtungszeit absolut 0,00 zu tun.

Mehr Rauschen entsteht durch:
- höheres Iso (je höher, desto rausch)
- DROeinstellung in höheren Leveln, weil da die Tiefen angehoben werden
- starkes Aufhellen der Tiefen per Nachbearbeitung, wenn man zu dunkel fotografiert hat

Blende und Belichtung haben natürlich etwas mit der Bildhelligkeit zu tun (nicht nur, aber das gehört ja zu deiner Basisfrage), aber es rauscht auf keinen Fall mehr, wenn du die Einstellungen gleich lässt und nur Belichtung und/oder Blende verstellst. Erst wenn Iso ins Spiel kommt (weil du es bei kürzerer Belichtung zB höher drehen müsstest), wird das Rauschen schlimmer.

Das heißt, die Belichtungszeit würde dann "rauschend", wenn ISO zu viel ausgleichen müsste und du es hoch drehen müsstest. Daher empfiehlt sich bei dunklen oder Nachtaufnahmen ein Stativ, damit das ISO niedrig bleiben kann und du die nötige Helligkeit im Bild rein durch die Wahl der längeren Belichtung erreichst.

Hatte ich es schon erwähnt?
Rauschen wird vollkommen überbewertet und ist das Lieblingsthema der Pixelpeeper. Lieber ein lebendiges Bild mit leichten Rauschen (was schön sein kann) als ein ISO-Monster, was jegliche Dynamik geplättet hat.

Hallo!

Geht es bei längeren Belichtungszeiten da nicht eher um Hotpixel und die Korrektur durch ein Darkframe? http://de.wikipedia.org/wiki/Bildsen...erung#Beispiel

Gruß
Volli

und
- Erwärmung des Sensors im Dauerbetrieb! (übrigens auch durch live view)

Drum kann es z.B. bei mehreren Nachtaufnahmen am Stück durchaus Sinn machen, die Kamera zwischendurch immer wieder mal abzuschalten.

Anmerkung: Das Rauschen dürfte bei den vom TO genannten Konstellationen m.W. noch nicht unterschiedlich sein.

Wie bereits erwähnt gibt es thermale Einflüsse die durchaus Zeitabhängig sind. Einerseits ist das Dunkelstrom, bei dem durch Wärme spontan freie Ladungsträger gebildet werden und andererseits Read-Noise, das innerhalb der Ausleseelektronik durch Erwärmung entsteht. Je länger die Zeit, desto größer der statistische Einfluss des Dunkelstroms. Einfach ausgedrückt: Je länger es schneit, desto bedeckter der Rasen ;). Um das herauszufiltern hat die Kamera eine Rauschminderung für lange Belichtungszeit, bei der ein Dark Frame mit gleicher Belichtungszeit aufgezeichnet wird und im Anschluss von der Aufnahme subtrahiert wird.

"Zeitabhängig" heißt aber noch lange nicht, dass es signifikant ist. Denn letztlich ist es zeit- und temperaturabhängig. Wenn es sehr kalt ist, ist das Rauschen später statistisch signifikant, wenn es sehr heiß ist möglicherweise viel früher. Weiterhin hängt es natürlich vom Motiv ab, ab wann signifikantes Rauschen überhaupt einen ästhetischen Einfluss auf das Foto hat.

Zur Grundfrage des TO: Ab wann macht es sinn die Blende weiter zu öffnen?
Ich selbst handhabe es so, dass die Blende in erster Linie durch die Erfordernisse meines Motivs eingestelllt wird - also geringe, bzw. große Schärfentiefe, Bildschärfe bis zum Rand (oder nicht). Dazu wähle ich Freihand eine Belichtungszeit die weder zu Verwacklung, noch zu Bewegungsunschärfe führt (es sei denn diese Effekte wären gewünscht). Auf dem Stativ und bei unbewegten Objekten lasse ich die Kamera die Belichtungszeit bestimmen und wähle die passende Blende für mein Motiv und niedrige ISO.

Neben einem Dunkelbildabzug gibt es natürlich auch noch die Möglichkeit mehrere einzelne Belichtungen miteinander zu verrechnen. Allerdings müsste dazu jemand anderes etwas sagen - das ist eigentlich nicht mein Thema.

In Italien (bei über 25 Grad plus) hatte ich nach 4 Minuten Belichtungszeit schon sichtbares und störendes Rauschen. Im letzten Winter in Norwegen, bei ca. -15 Grad, mit rund 5 Minuten Belichtungszeit noch kein erkennbar erhöhtes Rauschen (jeweils bei niedrigen ISO).



exakt so mache ich es auch.

Tatsächlich rauschen Halbleiter mehr, wenn sie sich erwärmen. Somit ist es theoretisch richtig, dass Sensoren mehr rauschen, wenn sie sich durch Betrieb erwärmen.
Für moderne, insbesondere MOS-Sensoren sollte das aber innerhalb weniger Minuten nicht mehr relevant sein. Ansonsten wäre eine Live View Funktion gar nicht möglich.

Dass Blitzbilder schärfer wirken, liegt wohl daran, dass ich einen hohen Kontrast durch das Blitzlicht erziele, welches den Schärfeeindruck erhöht und der Blitz zudem nur wenige 1000tel Sekunden zündet, was Bewegungsunschärfen fast ausschließt, solange das Umgebungslicht ohne Blitz entsprechend dunkel ist.

Wie erklärst du dann mein oben geschilderte Beobachtung?

Ich sehe da keinen Widerspruch. Du redest von der Umgebungstemperatur, und er von der zusätzlichen Erwärmung im Betrieb.

Bedingt das eine nicht auch das andere, bzw. sollte entsprechenden Einfluss haben?
Einen Sensor bei -15 Grad Aussentemperatur durch Betrieb kühl zu halten sollte erheblich einfacher sein als bei +25?

Um das zu untersuchen, müßte man mehrere Langzeitaufnahmen direkt hintereinander machen und das Rauschen der letzten mit dem Rauschen der ersten vergleichen. Für eventuelles zusätzliches Rauschen wäre dann die Erwärmung im Betrieb verantwortlich, für das bei allen Aufnahmen vorhandene Grundrauschen die Umgebungstemperatur.

ich sehe da ebenfalls keinen Widerspruch. 25 Grad und 4 Minuten Belichtungszeit. Wenn es Nachts dort noch so warm ist (tagsüber brauchst Du wahrscheinlich diese Belichtungszeit nicht) und die Kamera nicht gerade aus dem Kühlschrank kam, dann rauschts auch irgendwann.

Das stimmt so nicht. Es gibt einen Betriebsbereich für Halbleiter. Wenn es zu kalt ist, verlassen die Arbeitspunkte der Halbleiter den optimalen Bereich der Kennlinie und rauschen ebenfalls.

Üblicherweise ist Wärme das größere Problem, das Halbleiter im Inner schnell 80 - 90 Grad erreichen und durch zusätzliche Wärme von außen die Verlustleistung und somit das Rauschen steigt.

Kälte ist dann eher weniger ein Problem, wobei ab Minusgraden (vor allem 2stellig) letzlich derselbe Effekt (Rauschen) entsteht.

Das musst du mir genauer erklären, warum ein Halbleiter bei tiefen Temperaturen mehr rauschen sollte!?

CCD-Kameras in der Astronomie werden mit LN2 gekühlt, damit der Dunkelstrom gegen Null geht. Auch die Auswerteelektronik (zB. von IR-Detektoren) kühlt man sehr tief hinunter.

Welchen Arbeitspunkt meinst du?

Um auf die Ausgangsfrage zurück zu kommen: bei länger belichteten Astro-Aufnahmen >30s ist durchaus ein Unterschied zwischen Sommer (T ca. 20°C) und Winter (T unter 0°C) erkennbar. Für die normale Fotografie sehe ich da nicht wirklich ein Problem.

Grob gesprochen nimmt das (thermische) Rauschen proportional zur Belichtungszeit zu. Nur merkt man es halt erst bei Belichtungszeiten von mehreren Sekunden. Zum Leidwesen der Astrofotografen.:cry:

Und von der Temperatur hängt es auch noch ab. Es verdoppelt sich ca. alle 7K. D.h. zwischen 25°C und 4°C ist ein Faktor 8 Unterschied.

Deine Erfahrung stimmt aber bei den "üblichen" Belichtungszeit zwischen 1 und 1/1000s.

Das ist wohl eher ein Fall für einschlägige Literatur, Sorry

Keine Angst, ich würde es schon verstehen...;) Und vielleicht interessiert es auch andere hier, warum Halbleiter bei tiefen Temperaturen mehr rauschen sollten.

Die Antwort ist grob falsch. Richtig wäre, das Rauschen(!) des Dunkelstroms nimmt mit der Quadartwurzel der Integrationszeit zu. Deswegen ist es auch günstiger, länger zu belichten als die ISO-Einstellung zu erhöhen.

Eine Kurzfassung (wenn es möglich ist) wäre schon sehr hilfreich.
Denn warum dieses "Problem" (wenn es eines ist) besteht, erschließt sich mir auch nicht.
Zumindest nicht mit meinem bisherigen Wissensstand.

Aber das dem so ist, habe ich stundenlang mit ansehen dürfen/müssen.
Beispielbilder: Link, Link , Link

Das Wärmebildgerät, mit dem gearbeitet wurde, muß auf minus 200 Grad Celius gekühlt werden.
Hat zwar wenig mit der eigentlichen Photografie zu tun, aber der beschriebene Effekt ist hier besonders sichtbar.

Das Wärmerauschen ("Hotpixel") ist deutlich geringer als das normale Rauschen. Doppelte Belichtungszeit wird immer weniger Rauschen verursachen als 1 ISO Stufe höher.


Die Hotpixel können zudem von der Kamera sehr einfach rausgerechnet warden. Bei der Sony ist es standardmäßig an, wenn du 30sek Foto machst, macht die Kamera nochmal ein 30 Sekunden Foto mit geschlossenem Verschluss, da sind dann nur die Hotpixel zu sehen und diese warden dann abgezogen vom originalbild. (selbst bei RAW!)

Lesen hilft :)
Das reicht mir schon als grobe Erläuterung des Problems.

Dunkelstrom und Hot pixel sind zwei paar Stiefel. Hot Pixel sind Ausreißer die einen überdurschnittlich hohen Dunkelstrom haben.
Das Blöde ist, dass dadurch das Rauschen zunähme, wenn man es so machen würde.

Und auf welche Temperatur?

Was ich sagen wollte, ist, dass ich der Diskussion nicht mehr folgen kann. Die A77 ist Artikel aus dem Bereich Consumer Electronic. Die Bezeichnung Semi-Professionell ist da eher als Werbeaussage zu verstehen.
Geräte dieser Kategorie haben einen Temperaturbereich für den sie gebaut sind. Der ist oben und auch unten begrenzt.
Mittlerweile reden wir hier von gekühlten Astronomiekameras und Minutenlangen Belichtungen bei 25 Grad und und und.
Das kann ich nicht mehr nachvollziehen.
Die ursprüngliche Frage habe ich verstanden, ab wann die A77 anfängt, vermehrt zu rauschen.
Das kann man als Anwender doch nur allgemein beantworten, wir sind ja keine Labortechniker.
Eventuelle Erklärungen für solche Aussagen kann ich daher nicht wissenschaftlich fundiert geben, sondern eben als solcher Anwender.
Also bin ich raus aus dieser Diskussion, gerne auch mit dem Eingeständnis, dass ich Quatsch geredet habe.
Rauschen wird deine A77 trotzdem dann, wenn es technisch geboten ist und nicht dann, oder nur dann, wenn sie es theoretisch sollte.

man macht es so. Wieso sollte das rauschen zunehmen? Die Kamera erkennt im zweiten Bild, dem Darkframe, die Hotpixel, und interpoliert diese im Originalbild durch die angrenzenden.

Das war sie immer schon. Herstellerübergreifend.

"Stickstofftemperatur"

Jeder Physiker weiß, was gemeint ist, ohne den genauen Wert auswendig zu wissen oder nachzuschlagen.

Wenn du zwei rauschende Bilder voneinander abziehst, nimmt das Rauschen zu weil das Rauschen nicht korreliert ist.

Genau. Und bei CCD ist das schlicht Blödsinn. Jeder Fachmann und jeder Astrophysiker weiss das. Kann man u.a. in den einschlägigen Datenblättern der Hersteller und Fachartikeln nachlesen.

Minutenlange Belichtungen sind für mich als 'Landschafter' ganz normal:

Und die beiden genannten Temperaturbereiche hatte ich halt kürzlich in der Praxis. Beispiele die hier in der Galerie liegen:
-15 Grad und + 25 Grad, zufällig ist davon auch 100% crop in der Galerie, der sehr schön das Rauschen zeigt. Ein anderes Rauschen als das High-ISO Rauschen, welches das Winterbild nicht hat.

"Grob falsch" ist wohl ein wenig übertrieben - aber du hast recht, der thermische Rauschstrom ist Wurzel aus 4*Pi*k*T*R*f. Ich wollte es nicht so im Detail vorhin darlegen.

Zur LN2-Kühlung: ich selber habe an einem Teleskop einen Dewar gesehen, der mit LN2 zur Kühlung einer CCD verwendet wurde. Auch wenn im Dewar -196°C (=77K) herrschen, hast du am Sensor höhere Temperaturen, die auch entsprechend konstant gehalten werden müssen. Geht halt leichter, wenn sich die "Umgebungstemperatur" (=LN2) nicht ändert. Ich kann aber ehrlich gesagt nicht sagen, auf welche Temperatur gekühlt wurde.