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Warum dauert es so lange, bis eine Langzeitbelichtung gespeichert wird?

Wenn man eine Aufnahme mehrere Sekunden belichtet, braucht die Kamera meist ungewöhnlich lange, bis sie das Bild anzeigt und speichert. Es hat den Anschein, als wäre die Verarbeitungszeit um so länger, je länger man belichtet. Was passiert hier und wie kann man diese Verzögerung abschalten?

Die Punkte in den Grundfarben Rot, Grün und Blau sind Hotpixel, wie sie bei langen Belichtungszeiten entstehen

Die Erklärung für die lange Verarbeitungszeit liegt in der Dunkelfeldsubtraktion, mit der die Kamera die sogenannten Hotpixel eliminiert. Je länger ein Sensor belichtet wird, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass einzelne Pixel fälschlich Helligkeit melden, wo tatsächlich Dunkelheit herrscht. Im Bild zeigt sich dann ein Muster bunter Pixel, wobei deren Farbe davon abhängt, für welche Farbe das jeweils betroffene Sensorpixel empfindlich ist. Je nach dem verwendeten Sensor können sich Hotpixel ab einer Belichtungszeit von einer Sekunde, teilweise aber auch schon bei etwas kürzeren Zeiten störend bemerkbar machen. Die Zahl der Hotpixel hängt auch von der Temperatur ab; je wärmer der Sensor ist, mit desto größerer Wahrscheinlichkeit entstehen Hotpixel.

Die beste Methode zur Entfernung solcher Hotpixel ist die Dunkelfeldsubtraktion. Sie nutzt die Tatsache aus, dass Hotpixel zwar zufällig auftreten, bei zwei Aufnahmen in kurzem Abstand aber meist dieselben Pixel betroffen sind. Wenn die Belichtungszeit in dem Bereich liegt, in dem mit Hotpixeln zu rechnen ist, nimmt die Kamera unmittelbar nach dem Ende der eigentlichen Belichtung ein zweites Bild bei geschlossenem Verschluss, aber mit identischer Belichtungszeit auf. In diesem Dunkelfeld muss es sich bei allen hellen Pixeln um Hotpixel handeln, und nachdem die Kamera nun weiß, wo sich die Hotpixel befinden, kann sie diese Pixel im eigentlichen Bild durch einen aus den Nachbarpixeln interpolierten Ersatzwert ersetzen. Diese Dunkelfeldsubtraktion erfolgt auf der Grundlage der Rohdaten und wird daher auch in einer Raw-Datei gespeichert.

Es ist zwar möglich, Hotpixel noch im Nachhinein herauszurechnen, aber ihre Erkennung wäre ist dann aufwendiger und weniger zuverlässig – helle Lichtpunkte können mit Hotpixeln verwechselt und irrtümlich herausgerechnet werden. Bei Aufnahmen des Sternenhimmels kann es passieren, dass ein großer Teil der Sterne als vermeintliche Hotpixel entfernt werden. Manche Kameras erlauben es dennoch, die Dunkelfeldsubtraktion (häufig etwas irreführend als Rauschunterdrückung bei langen Belichtungszeiten bezeichnet) abzuschalten. In speziellen Fällen ist das durchaus sinnvoll: Wenn man mehrere Langzeitbelichtungen in schneller Folge plant, kann man selbst (mit aufgesetztem Objektivdeckel) ein einziges Dunkelfeld für alle Bilder aufnehmen und die Dunkelfeldsubtraktion mit einer dafür geeigneten Software wie BlackFrame NR durchführen. Im Normalfall sollte man dies aber der Kamera überlassen, auch wenn es Geduld erfordert.