Minska bruset i dina bilder

av Mattias Lundkvist

I artikeln beskrivs hur tekniken mellan digitala och analoga kameror skiljer sig när det gäller ljuskänslighet och brus. utan att vi gräver ner oss för djupt i tekniska termer. Hoppas att ni kan ha nöje av artikeln ändå. Du får även några konkreta tips på vad du kan göra för att minska bruset i dina bilder.

Iso 3200, 100% utsnitt

Precis som i gamla "hederliga" kameror så kan man ställa in olika ISO-tal på en digitalkamera. Ju högre ISO-tal desto större korn gäller fortfarande. Visserligen kallas kornet i en digitalkamera för brus, men bortsett från det verkar allt vara likadant vid ett första påseende.

Men som tänkande fotograf med höga krav kommer funderingarna efter ett tag. Fungerar ISO-inställningen på samma sätt som i analoga kameror? Kan jag som fotograf på något sätt påverka brusnivåerna i bilden?

ISO-tal i digitalkameror?

Begreppet ISO finns egentligen inte i den digitala kameravärlden, men i de flesta digitala kameror används benämningen ISO-tal ändå eftersom att det är ett känt begrepp som vi som fotografer har lätt att ta till oss.

ISO-inställning på digitalkamera

Sensorn i en digitalkamera har en fast känslighet för ljus, oftast motsvarande det lägsta ISO-talet i kameran. Alla övriga känsligheter får man fram genom att förstärka signalen från sensorn. Vissa kameratillverkare har numera gått ifrån begreppet ISO och presenterar istället företeelsen som "gain", det vill säga förstärkning. Förstärkningen kan ske genom elektronisk eller matematisk förstärkning, eller i en kombination av båda.

Tyvärr är det inte så enkelt som det låter att förstärka signalen. Förstärkningen får man på bekostnad av ett ökat brus eftersom man inte enbart kan välja att förstärka önskade delar av bilden. Bildens oönskade felaktigheter och defekter förstärks i lika hög grad.

Vad är brus?

Ofta säger man att bruset i en digitalkamera motsvarar kornet i en film. Detta är dock endast delvis sant, och då i den meningen att bruset ökar i omfattning på samma sätt som kornstorleken ökar i en vanlig film med ökat ISO-tal.

Här är några bilder tagna med en enklare kompaktdigital, Canon A85 som har relativt liten CCD-sensor på 1/2,7 '':


ISO 50	ISO 100
ISO 200	ISO 400

Brus liknas som sagt ofta med kornet i en vanlig film. Ett analogt korns storlek beror på filmemulsionens enskilda kornstorlek och kan i stort sett inte påverkas av dig som fotograf. Bruset i en digitalkamera däremot beror stor del på att bildsensorns signal förstärks så mycket vid höga ISO-tal att kosmisk strålning, ljuspartiklar (enskilda fotoner för er som läst kvantfysik) och infraröd värmestrålning framträder som brus i bilden.

Man brukar traditionellt dela upp bruset i strukturellt brus och slumpmässigt brus men i den här artikeln går jag inte in djupare på olika typer av brus. Vill du veta mer om teorin bakom brus rekommenderar jag att du fördjupar dig på egen hand genom länkarna sist i artikeln.

Undvik brus

Det positiva med digitalt brus är som sagt att du som fotograf i viss mån själv kan påverka brusnivån i dina bilder.

Innan du köper en kamera

Vad kan man då göra åt bruset? Har du redan köpt kameran så är det inte så mycket att göra åt sensorstorleken, men är du på väg att köpa en digitalkamera så kan det vara en idé att titta på sensorstorleken. En större sensor fångar in fler ljuspartiklar (fotoner per ytenhet). Men det är inte hela sanningen. Brusnivåerna beror också på sensortyp och tillverkare.

Canon Powershot A85, ISO400

Canon EOS 20D, ISO400

Vissa kameror har en extra brusreduceringsfunktion som kan kopplas på vid långa exponeringstider. Då tas först en vanlig bild, därefter tas ytterligare en bild med kameran stängd för att registrera bruset (dark current noise). Därefter subtraheras brusbilden från den vanliga bilden.

Många kameror innehåller dessutom inbyggda brusreduceringsalgoritmer som minskar bruset i den tagna bilden. Tillverkarnas brusreduceringsmetoder lyckas olika väl, så testa att ta bilder i dåligt ljus och med höga ISO-tal med de kameror du är intresserad av för att hitta ett brus som passar ditt tycke och smak.

När du fotograferar

Nattfotografering med exponering över en timme

Använd så lågt ISO-tal som möjligt så du minimerar förstärkningsbruset.

Undvik exponeringstider på över 0,5 sekunder om du inte använder kamerans inbyggda brusreducering.

Undvik att underexponera bilderna. Det slumpmässiga bruset syns mest i bildens mörka ytor.

Håll kameran kall! Om du planerar att ta nattbilder i vintertemperaturer, låt kameran anpassa sig till omgivningstemperaturen innan du börjar fotografera. Då kan du istället få problem med batteriet som tappar i kapacitet. Ett bra tips är därför att hålla batterierna varma i en innerficka till det är dags att börja fotografera.

För att öka kvalitén ytterliggare vid långa exponeringar på stjärnhimlen eller andra statiska motiv så kan du ta ett antal likadana bilder och slå ihop bilderna i ett bildbehandlingsprogram. Förfarandet minskar effektivt det slumpmässiga bruset. Slår du till exempel ihop fyra bilder så har det slumpmässiga bruset halverats.

Ta bort bruset

Även om du tagit en bild med oönskade brusnivåer så är det inte kört, utan du kan i efterhand minska det.

Som redan nämnt så kan du slå samman flera bilder tagna vid samma tillfälle för att minska det slumpmässiga bruset. För varje N bilder du slår samman minskar bruset med roten av N, dvs slår du ihop fyra bilder halverar du det slumpmässiga bruset. Tyvärr fungerar den här tekniken bara om du tagit flera likadana bilder vid samma tillfälle.

Brusredigeringsprogram

Något du kan göra själv med en brusig bild i efterhand är att använda ett brusreduceringsprogram för att minska bruset. Det finns ett stort antal sådana program på marknaden. Numera finns det även ett brusreduceringsfilter inbyggt i Photoshop. På bilderna i den här artikeln som är brusreducerade har jag använt NeatImage.

Brusreduceringsprogrammen arbetar så att de analyserar bilden för att avgöra vad som är brus och vad som tillhör bilden. Programmen hanterar i första hand strukturellt brus.

I följande exempel ser du hur ett brusreduceringsfilter lagts på bilden i olika mängd. Kan du acceptera den försämring ISO 400 med brusreducering ger jämfört med iso 50, så har du vunnit tre bländarsteg (i det här fallet blir slutartiden 1/8 sekund i stället för 1 sekund).

ISO 400, obehandlad	ISO 400, max brusreducerad
ISO 400, normalt brusreducerad	ISO 50, obehandlad för jämförelse

Här är ett annat exempel. Förutom att jag använde NeatImage på den nedre bilden har jag lagt på filtret Oskarp Mask på med samma parametrar båda bilderna.

ISO 400, obehandlad, 100% utsnitt

ISO 400, brusreducerad, 100% utsnitt

En annan effekt av brusreduceringen är att filstorleken minskar betydligt, i exemplet med barnet ovan minskar bildstorleken från 83 till 34 kilobyte. Orsaken till detta är att jpg-komprimeringen blir mer effektiv när bilden består av "utjämnade" ytor.

En risk när man brusreducerar är att bilden blir "för bra". Människoansikten som ser ut som barbiedockor är ett vanligt fel om man skruvar lite för hårt på parametrarna. Lagom är alltid bäst.

Länkar

Lär dig mer:

Brusreduceringsverktyg:

Kommentera gärna artikeln:

Lars Karlsson, 2007-02-28 15:14

Suverän artikel ! Mera !

mikael janghov, 2006-08-31 12:50

Angående antalet pixels och brus:
Vad jag har förstått blir bruset mindre ju mindre antal pixlar man har på en given sensoryta. (På vissa kameror är ju inte heller de högsta upplösningarna tillgängliga när man fotar med höga ISO-tal.)
Min fråga är om det verkligen är så enkelt som att reducera upplösningen för att minska bruset. De pixlar som inte används finns väl rent fysiskt ändå, blir det verkligen mer ljus/starkare signal till de pixlar man använder??

Göran Kvick, 2006-04-04 11:54

Hej Johan!

Fördelen med att kunna välja ett högre ISO-tal är att du då kan välja en snabbare exponeringstid och därmed undvika t.ex. skakningsoskärpa eller att frysa en rörelse. Men det blir alltid en balansgång mellan hur snabb tid du behöver och hur mycket brus du kan acceptera. En dyrare digitalkamera har ofta lägre brus vid höga ISO-värden än en billigare kamera.

/Göran

Johan, 2006-04-04 11:36

Det står i artikeln att man bör använda så lågt ISO tal som möjligt för att undvika brus...men varför är en kamera som klarar högra ISO tal dyrare/bättre om ni ändå rekommenderar att använda låga tal för att slippa brus?
Vad skulle bli bättre med högt ISO menar jag?

Urban Gustafsson, 2006-01-24 10:02

Tack för det snabba svaret! :)

Mattias Lundkvist, Webmaster, 2006-01-24 09:42

Hej Urban och tack för komplimangen!

Rent teoretiskt skulle du kunna använda samma program och ta bild för bild och brusreducera dem innan du monterar bilderna i en videofil. Men det är knappast praktiskt genomförbart.

Jag använder Studio 9 för att redigera mina fimer från videokameran och där finns motsvarande brusreduceringsalgoritmer.

Vänta dig dock inga underverk med filmen från digitalkameran. Än så länge har jag inte sett någon stilbildskamera med "bra" videokvalitet, och ej heller någon videokamera med en stillbildskvalitet som uppfyller mina krav.

Din kamera är bra på video för att var en stillbildskamera, andra som min Canon A85 är så gott som oanvändbar för video.
mvh Mattias

Urban Gustafsson, 2006-01-23 23:43

hej !
Tack för en bra artikel... vad jag förstår talar du om stillbilder. Jag har precis köpt en Nikon Coolpix 7600 efetr en recension som sa att den hade ypperlig filmkvalité. Dock känner jag mig lurad då den är riktigt usel. Vad kan jag göra för att få ner brusnivån? Kan man använda samma brusreduceringsprogram du nämnt ovan för rörliga bilder eller finns det annat man kan hitta på?? Vänligen Urban Gustafsson

Christer Törsleff, 2006-01-13 19:19

Varför nämner du inte Noiseware Pro Plugin som är överlägsen Neat Image och Noise Ninja.

Den lämnar mest struktur kvar på svåra bilder.

Jag använder ISO 3200 och får bilder som är bättre än naturliga ISO 800 med 20D och NW

ffg Fotografiska Föreningen i Göteborg