Title (deu): "Methoden zur effektiven Unterdrückung von Bildrauschen bei Digitalkameras"

Author: Schöfer, C. (Christoph)

Description (deu): St. Pölten, FH-Stg. Telekommunikation und Medien, Dipl.-Arb., 2005

Description (deu): Bildrauschen stellt nach wie vor in der aufstrebenden Digitaltechnik der Fotografie ein gravierendes Problem dar. Speziell dunkle und schlecht ausgeleuchtete Bereiche einer Aufnahme neigen zu grobkörnigen Farb- und Helligkeitsfehlern, die hohen Ansprüchen nicht gerecht werden. Infolgedessen sind Kamerahersteller, große Softwarekonzerne und Hobbyfotografen gleichermaßen bemüht, neueste Technologien und Programme zu entwickeln, um diesem schwierigen Problem Herr zu werden. Um einen Überblick über diesen von Konkurrenzkampf und kontinuierlicher Weiterentwicklung geprägten Markt geben zu können, fragt diese Arbeit nach den Methoden effektiver Rauschverminderung bei Digitalkameras. Die Arbeit ist in einen theoretischen und empirischen Teil gegliedert. Zunächst wird die Bilderfassung am Chip erläutert, da Rauschsstörungen hier ihren Ursprung haben. Dem folgt eine detaillierte Darlegung möglicher Ursachen von Rauschen, um die anschließend präsentierten Hard- und Softwaremöglichkeiten der Unterdrückung verstehen zu können.
Nach dem Theorieteil folgt eine empirische Untersuchung, die anhand ausgewählter kommerzieller Programme (Neat Image, Dfine, Noise Ninja, Noise Remove) die beschriebenen Vorgehensweisen demonstriert und analysiert. Eine Messung in Anlehnung an die ISO Norm 15739 gibt Aufschluss über die Effektivität der einzelnen Programme.
Zudem werden Daten über Benutzerfreundlichkeit und Verarbeitungsgeschwindigkeit gesammelt. Die gewonnenen Ergebnisse deuten zum einen darauf hin, dass keines der untersuchten Software-Programme in der Lage ist, Rauschen vollständig zu entfernen. Jedoch wurde auch deutlich, dass eine komplette Eliminierung zu Gunsten einer gewissen „Lebendigkeit“ im Bild nicht angestrebt werden sollte. Zum anderen wurde auch gezeigt, dass Rauschverminderung stets an einen Detailverlust gekoppelt ist. Schließlich zeigt noch eine Gegenüberstellung von Effizienz und Usability, dass aufwendigere Programme im Schnitt bessere Ergebnisse liefern, wohingegen einfachste One-Click-Lösungen lediglich mittelmäßige Resultate erzielen.
Schlagwörter: Bildrauschen, Rauschunterdrückung, Digitalkamera, ISO 15739, Digitalfotografie

Description (eng): Digital Photography suffers despite its giant progress the last few years still from some inevitable drawbacks, like image noise, which represents the topic of this paper. Especially dark and gloomy areas of a picture tend to bring coloured, bright or dark specks along which distract the human viewer from the image itself. That is why this dissertation tries to figure out methods of effective hardware and software noise repression. In addition three hypotheses about the resulting quality, sharpness and efficiency contrary usability of leading software solutions (like Neat Image, Dfine, Noise Ninja, …) are tested. The first, theoretical part is separated into 3 different sections. First, the image sensor is examined, which represents the origin of all the occurring image noise. The noise itself and its repression are discussed in the next two chapters. All of this is done by a review of current literature on this topic, which includes a lot of international research papers. Finally an experiment according to the ISO Norm 15739 is undertaken, which is supposed to verify the stated hypotheses from above. The original question, what methods are feasible for tackling image noise is answered widely and on the basis of a theoretical background. It turns out that it is necessary to see the problem of noise as a whole system overlapping field and a clear separation of software and hardware approaches can’t often be made anymore. The findings of the experiment demonstrate that none of the tested programs is capable to eliminate all of the noise, which is proven not to be necessary to generate a flawless picture. Furthermore an immanent loss of detail in the process of noise reduction could be ascertained. Finally this paper states, that the more effective a programme is, the more parameter adjusting and render time is necessary.
Keywords: Image noise, Noise reduction, Digitalstillcamera, ISO 15739, Digital photography

Object languages: German

Date: 2005

Rights: © All rights reserved

Classification: Photographie; Digitaltechnik; Bildrauschen

Permanent Identifier