Nie widzę w tym nic dziwnego. Otwórz np. photoshopa, utwórz obrazek o wielkości 1000x1000 pikseli, tylko białe tło i zapisz jako tif z kompresją LZW. Sprawdź wielkość pliku na dysku. Teraz nadaj mu choćby jednoprocentowy szum i zapisz ponownie.
Tak to już jest, że im bardziej urozmaicony obraz (w tym przypaku przez większy szum), tym algorytm kompresujący znajduje mniej powtarzających się sekwencji pikseli, w związku z tym musi utworzyć większy słownik tychże sekwencji.