GIMP - Schritt für Schritt
CCD Rauschen mit GIMP reduzieren
von Kai Pelzel
Diese Anleitung basiert auf einem englischsprachigen Tutorial für GIMP 1.x
Nach dem Übersetzen wurden des Originals wurde diese Anleitung übearbeitet und an die deutsche Version von GIMP 2.x angepasst. Sollte eine ältere Version verwendet werden, so kann es unter Umständen passieren, dass einzelne Menüpunkte anders benannt sind.
Bilder, die von einem CCD oder CMOS Sensor aufgenommen werden, sind oft etwas verrauscht.
Das Rauschen zeigt sich typischerweise als RGB "Flecken", die besonders in dunklen Bereichen des Bildes ins Auge fallen, meistens im roten und blauen Kanal. Bei höheren ISO Einstellungen und Umgebungstemperaturen kommt es häufiger zu verrauschten Aufnahmen.
In manchen Situationen ist es unumgänglich, mit hohen ISO Werten zu arbeiten. Wenn man nach dem Shooting mit dem Rauschanteil der Bilder unzufrieden ist, hilft diese Anleitung, die Bilder zu verbessern. Auch bei hochauflösenden Scans von klassischen analogen Bildern bei denen die Körnung des Films besonders hervortritt, findet diese Technik Anwendung.
Und so geht's:
Es gibt eine Reihe von Filtern, die hier angewandt werden können. Nur arbeiten diese meistens so, dass sie das Rauschen verwischen und es dadurch nicht so stark auffällt, sie eliminieren es also nicht.
Somit verliert das komplette Bild etwas an Schärfe. Glücklicherweise kann dieser Effekt teilweise durch
einfaches Schärfen ausgeglichen werden.
Am Anfang war das Bild.
Das ist das Original Bild. Es fällt sofort das starke Rauschen auf, speziell auf den Gehäuseteilen und der Tischplatte.
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Technik #1
Ein Rechtsklick auf das Bild öffnet das Kontextmenü, wir wählen Filter -> Verbessern -> Flecken entfernen.
Wir können ein wenig mit den Einstellungen herumtesten, sollten aber den Radius
ziemlich klein wählen und dabei aber stets ein Auge auf den Schwellwert Weiss haben.
Ein zu groß gewählter Radius in Verbindung mit einem niedrigen weissen Schwellwert zerstört die interessanten Details wie die Figur auf dem Monitor.
Die "Rekursiv" Option scheint einen etwas aggressiveren Algorithmus anzuwenden.
Sie sollte nur bei stark verrauschten Bildern angewandt werden.
Sehen wir uns das überarbeitete Bild einmal genauer an, speziell die Figur auf dem Monitor. Es fällt auf, dass das Rauschen nicht mehr so stark ausgeprägt ist. Man kann es nicht komplett eliminieren, aber abschwächen.
Unglücklicherweise ist das Bild auch "weicher", denn der Flecken Entfernen Filter verwischt das Bild eigentlich nur.
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Technik #2
Eine Alternative zum Flecken entfernen Filter findet sich im Filter Selektiver Gaußscher Weichzeichner.
Ein Rechtsklick auf Bild öffnet das Kontextmenü, wir wählen Filter -> Weichzeichnen -> Selektiver Gaußscher Weichzeichner.
Der Radius hat den gleichen Effekt wie beim traditionellen Gaußschen Weichzeichner; wie auch beim Filter Flecken entfernen gilt hier, dass man eher vorsichtige Werte verwenden sollte, sonst wird das Bild zu unscharf.
Die Option "Max. Delta" legt einen Schwellwert fest, ab dem eine Kante nicht vom Filter verwischt wird. Es gibt keinen allgemeingültigen Richtwert für diese Einstellung, also ist hier Experimentieren der Schlüssel zum Erfolg.
Wir denken, diese Vorgehensweise ist was das Verwischen des Rauschens angeht ein wenig besser. Die Bilder wirken auch ein bisschen natürlicher, d.h. ein wenig "weicher".
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Schärfer bitte...
Um die bei beiden Techniken unvermeidlicherweise auftretende Unschärfe
in den Bildern ein wenig zu kompensieren, bietet es sich an, das sogenannte "sanfte Schärfen" anzuwenden.
Diese Technik wird in einem anderen Bereich dieser Website erläutert.
Als Beispiel schärfen wir das Bild, das mit dem selektiven Gaußschen Unschärfe Filter bearbeitet wurde in allen RGB-Kanälen sanft nach. Und hier der Vergleich zu den oberen Bildern.
Wenn das sanfte Schärfen (oder auch Kantenschärfen) zu aufwendig sein sollte, dürfte ein wenig globales Schärfen auch ausreichen.
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weitere Tips
Diese Filter müssen nicht immer auf alle RGB Kanäle angewendet werden, wie bereits erwähnt, tritt das CCD Rauschen verstärkt im blauen und roten Kanal auf. Um nur bestimmte Kanäle zu bearbeiten, öffnet man den Ebenendialog (Strg+L) und wählt nur die Kanäle aus, auf die man den Filter anwenden will. Um die einzelnen Kanäle auf ihren Rauschanteil hin zu untersuchen, macht man einen Rechtsklick auf das Bild, und wählt "Filter -> Farben -> Zerlegen" und wählt RGB als Aufteilungsmodus.
In ähnlicher Weise kann man die Bilder im HSV oder LAB-Modus splitten um dann den "Despeckle" Filter auf einen oder mehrere Teile des Bildes (z.Bsp. der Wert Kanal bei HSV) anzuwenden. Danach fügt man die einzelnen Kanäle wieder zu einem Bild zusammen.
Hinweis: Wie bei vielem gibt es auch hier wieder mehrere Wege die zum Ziel führen.
Ein anderer verbreiteter Ansatz das CCD Rauschen zu reduzieren ist, das Bild nach LAB zu teilen, eine leichte Gaußsche Unschärfe auf die A+B Kanälen anzuwenden, und dann den L Kanal zu schärfen. Unserer Meinung führen die hier vorgestellten Techniken zu besseren Ergebnissen.
Ein weiterer Ansatz ist noch um einiges schwieriger, ist aber einen Versuch wert:
- eine Kantenmaske für das Bild erstellen
- die Maske als Auswahl laden
- (*) die Auswahl invertieren
- (*) Gaußschen Schärfefilter anwenden
- (*) die Auswahl erneut invertieren
- Unschärfemaske anwenden
In Wirklichkeit handelt es sich hier um die gleiche Prozedor wie sie im Sanft Schärfen Tutorial beschrieben ist, mit ein paar zusätzlichen Schritten ergänzt (oben mit Sternchen hervor gehoben).
Theoretisch sollte das zu vergleichbaren Ergebnissen wie Methode der selektiven Gaußschen Unschärfe führen, mit dem zusätzlichen Vorteil der besseren Kontrolle über die Unschärfe.Unserer Erfahrung nach erhält man mit dem selektiven Gaußschen Unschärfefilter bessere Ergebnisse!
weitere Beispiele
Original:
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Flecken entfernen Filter und sanft geschärft:
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Weiterführende Literatur zum Thema:
alles in Englisch, nicht übersetzt
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