Inhalt
- Sensor
- Glas / Linsen
- Mehrere Kameras
- Bildstabilisierung
- OIS
- EIS
- Pixel-Binning
- Autofokus
- Autofokus mit Kontrasterkennung
- Autofokus mit Phasenerkennung
- Dual-Pixel-Autofokus
- Megapixel
- Wenn mehr MP besser ist
- Wenn weniger MP besser ist
- Software
- Also, worauf sollten Sie achten?
Unsere Smartphones sind kleine Wunderwerke der Fotografie. Sie sind so fortschrittlich, dass sie sogar dedizierte Kamerasysteme herausfordern. Sicherlich haben sich viele von Ihnen gefragt, wie diese winzigen Kameras so gut geworden sind.
Unternehmen geben Milliarden für Forschung und Entwicklung aus, damit Sie ein Instagram-gerechtes Foto Ihrer Mahlzeit machen können. Es ist alles sehr kompliziert, und die meisten Leute verstehen eine Reihe von Begriffen und Konzepten nicht.
Wir sind hier, um das Wasser zu reinigen und Ihnen zu zeigen, was diese schönen Bilder möglich macht. Es wird viel Wert darauf gelegt, eine großartige Smartphone-Kamera zu entwickeln. Lassen Sie sich also durch alle Komponenten führen.
Unternehmen geben Milliarden für Forschung und Entwicklung aus, damit Sie ein Instagram-gerechtes Foto Ihrer Mahlzeit machen können.
Edgar CervantesSensor
Smartphone-Kameras haben einen langen Weg zurückgelegt, aber die Industrie wird immer mit Bildsensoren zu kämpfen haben. Größere Sensoren übertreffen kleinere (von gleicher Qualität). Größe ist wichtig, und daran führt kein Weg vorbei.
Größe ist wichtig und daran führt in der Welt der Bildsensoren kein Weg vorbei.
Edgar CervantesDies ist eine Herausforderung für Smartphone-Hersteller. Sie können einen Vollbildsensor nicht genau in ein kleines, dünnes Mobilteil packen. Angesichts der Tatsache, dass ein größerer Sensor auch ein größeres Objektiv benötigt, bleiben Smartphone-Hersteller in der Regel bei 1 / 2,3-Zoll- bis 1 / 1,7-Zoll-Sensoren.
Um diese Zahlen ins rechte Licht zu rücken, verfügt das Huawei P30 Pro über einen 1 / 1,7-Zoll-Sensor. Das Google Pixel 3 XL ist auch für seine großartige Kamera bekannt und verfügt über einen 1 / 2,55-Zoll-Sensor. Dies sind Zwerge im Vergleich zu 1,38-Zoll-Vollbildsensoren in einigen DSLR-Kameras.
Wenn der Platz begrenzt ist, müssen Hersteller qualitativ bessere Sensoren entwickeln und einige Dinge ändern. Ein kleinerer Sensor ist ein Nachteil, aber Unternehmen können bestimmte Maßnahmen zur Verbesserung der Bildqualität ergreifen.
- Wer ist wer im Geschäft mit Smartphone-Kameras?
Eine beliebte Methode besteht darin, Sensoren mit größeren Pixeln zu erstellen, mit denen mehr Licht erfasst werden kann. Die Pixelgröße wird in µm (Mikrometern) gemessen und liegt in der Smartphone-Welt normalerweise zwischen 1,2 µm und 2,0 µm.
Eine weitere interessante Methode, die Huawei mit dem P30 Pro eingeführt hat, war die Verwendung eines RYB-Sensors (Rot-Gelb-Blau) im Gegensatz zur herkömmlichen RGB-Konfiguration (Rot-Grün-Blau). Durch Umschalten auf gelb aufzeichnende Fotoseiten kann mehr Licht aufgenommen werden. Mehr dazu erfahren Sie in unserem Artikel.
Als Benutzer werden Sie feststellen, dass ein besserer Sensor weniger Rauschen und Körnung, eine bessere Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen, verbesserte Farben, einen verbesserten Dynamikbereich und schärfere Bilder erzeugt.
Glas / Linsen
Objektive werden normalerweise ignoriert, wenn es um Smartphone-Fotografie geht. Das ist seltsam, wenn man bedenkt, dass es eines der wichtigsten Themen in der regulären Fotografie ist. Ein gut gestaltetes, transparentes und sauberes Objektiv bietet eine bessere Bildqualität.
Wir alle hören gerne von Weitwinkelobjektiven, aber diese sind mit einem Risiko verbunden.
Edgar CervantesObjektive bestimmen auch die Blende, was ein wichtiger Faktor ist, der berücksichtigt werden muss. Wir alle hören gerne von Weitwinkelobjektiven, aber diese sind mit einem Risiko verbunden. Kameraobjektive bestehen aus mehreren "Korrekturgruppen", um das Licht richtig zu fokussieren und Aberrationen zu reduzieren. Billigere Objektive weisen tendenziell weniger Gruppen auf und sind daher anfälliger für Probleme. Auch hier spielen Linsenmaterialien eine wichtige Rolle, da höherwertiges Glas und mehrere Beschichtungen eine bessere Korrektur und weniger Verzerrung bieten.
- Blende verstehen - Was bedeutet das und wie wirkt es sich auf die Bildqualität aus?
Es ist schwer zu sagen, wie gut oder schlecht Smartphone-Objektive sind, da die Hersteller normalerweise nicht darüber reden. Es gibt jedoch einige Markennamen, denen wir in der Smartphone-Branche vertrauen können. Sony und Nokia arbeiten mit Zeiss und Huawei mit Leica. Diese Marken sind dafür bekannt, hochwertige Objektive anzubieten.
Mehrere Kameras
In Smartphones gab es früher nur eine Kamera, aber das Hinzufügen weiterer Kameras ist mittlerweile üblich. Viele Handys haben heutzutage zwei oder drei Kameras. Dann haben wir die Verrückten, wie das Nokia 9 PureView und seine fünf Schützen.
Wenn Sie keinen größeren Sensor oder kein besseres Glas haben, können Sie auch ein paar davon haben.
Edgar CervantesEs gibt verschiedene Gründe, mehrere Kameras an ein Telefon anzuschließen - das macht das Fotoerlebnis flexibler. Nimm das Huawei P30 Pro; Es verfügt über eine Hauptkamera für allgemeine Zwecke, eine Weitwinkelkamera und das berühmte 125-mm-Periskop-Zoomobjektiv. Dadurch ist es möglich, jede Kamera für bestimmte Umstände zu verwenden.
Multi-Kamera-Setups spielen auch in der Computerfotografie eine große Rolle. Das Nokia 9 PureView verfügt beispielsweise über 3 Schwarzweiß-Sensoren, zwei RGB-Sensoren und eine ToF-Kamera (Time of Flight). Alle diese Bilder arbeiten bei jeder Aufnahme zusammen, um die detailliertesten Informationen zu Farbe, Licht und Tiefe zu erfassen. In der Tat ist jede Aufnahme von diesem Smartphone ein HDR-Foto.
Wenn Sie keinen größeren Sensor oder kein besseres Glas haben können, können Sie auch ein paar davon haben. Auf diese Weise gleichen die Hersteller die Einschränkungen der Fotografie durch Smartphones aus.
- Multiple Objektive: Der nächste große Trend in der mobilen Fotografie?
- Die besten Handys mit zwei Frontkameras
- Beste Telefone mit einer Dreifachkamera-Konfiguration - was sind Ihre Optionen?
Bildstabilisierung
Smartphone-Kameras verwenden zwei Arten der Bildstabilisierung: die optische Bildstabilisierung (OIS) und die elektronische Bildstabilisierung (EIS). Je nach Telefon verfügen Sie möglicherweise über keine, eine oder beide dieser Funktionen.
Bildstabilisierungstechnologien sollen Verwacklungen reduzieren und eine gleichmäßigere, schärfere Aufnahme ermöglichen. Idealerweise möchten Sie die Option haben, beide zu verwenden, da OIS für Fotos besser ist und EIS sich auf Video konzentriert. Wenn Sie eine davon auswählen müssen, ist OIS die beste Option.
OIS
OIS gleicht kleine Bewegungen der Kamera während der Belichtung aus. Im Allgemeinen werden eine schwimmende Linse, Gyroskope und kleine Motoren verwendet. Die Elemente werden von einem Mikrocontroller gesteuert, der das Objektiv nur geringfügig bewegt, um dem Verwackeln der Kamera oder des Telefons entgegenzuwirken. Wenn sich das Telefon nach rechts bewegt, bewegt sich das Objektiv nach links.
- OIS - Optische Bildstabilisierung - Gary erklärt!
Dies ist die beste Option, da die gesamte Stabilisierung mechanisch und nicht über Software erfolgt. Dadurch geht keine Qualität verloren.
EIS
Die elektronische Bildstabilisierung erfolgt über Software. Im Wesentlichen zerlegt EIS das Video in Blöcke und vergleicht es mit den vorherigen Bildern. Anschließend wird festgestellt, ob die Bewegung im Rahmen ein natürliches oder ungewolltes Verwackeln war, und es wird korrigiert.
EIS verschlechtert normalerweise die Qualität, da es an den Rändern des Inhalts Platz benötigt, um Korrekturen vorzunehmen. Es hat sich jedoch in den letzten Jahren verbessert. Smartphone EIS nutzt normalerweise das Gyroskop und den Beschleunigungsmesser, um die Genauigkeit zu verbessern und Qualitätsverluste zu reduzieren. Wie heutzutage üblich, tötet Software es.
Pixel-Binning
Sie haben diesen Begriff wahrscheinlich schon einmal gehört und wissen nicht, was er bedeutet. Der Punkt ist, dass es Lärm reduziert und in Situationen mit schlechten Lichtverhältnissen hilft.
Pixel-Binning ist ein Prozess, der Daten von vier Pixeln zu einem kombiniert. Mit dieser Technik kann ein Kamerasensor mit 0,9-Mikrometer-Pixeln Ergebnisse erzielen, die 1,8-Mikrometer-Pixeln entsprechen.
Der größte Nachteil ist, dass die Auflösung bei einer pixelgenauen Aufnahme durch vier geteilt wird. Das bedeutet, dass eine Binned-Aufnahme auf einer 48MP-Kamera tatsächlich 12MP beträgt.
Pixelbinning wird im Allgemeinen durch die Verwendung eines Quad-Bayer-Filters bei Kamerasensoren ermöglicht. Ein Bayer-Filter ist ein Farbfilter, der in allen Sensoren von Digitalkameras verwendet wird, der auf den Pixeln sitzt und ein Bild in den Farben Rot, Grün und Blau aufzeichnet.
- Was ist Pixel Binning? Alles, was Sie über diese Fototechnik wissen sollten
Ihr Bayer-Standardfilter besteht zu 50 Prozent aus Grünfiltern, zu 25 Prozent aus Rotfiltern und zu 25 Prozent aus Blaufiltern. Laut der Fotoquelle Cambridge in Colour soll diese Anordnung das menschliche Auge imitieren, das für grünes Licht empfindlich ist. Sobald dieses Bild aufgenommen wurde, wird es interpoliert und zu einem endgültigen Vollfarbbild verarbeitet.
Nicht viele Telefone verwenden Pixel-Binning, aber es ist eine nette Belohnung. Einige davon sind das LG G8 ThinQ, das Xiaomi Redmi Note 7, das Xiaomi Mi 9, das Honor View 20, das Huawei Nova 4, das Vivo V15 Pro und das ZTE Blade V10.
Autofokus
Smartphone-Kameras verwenden im Allgemeinen drei Arten von Autofokussystemen: Dual-Pixel-, Phasen- und Kontrasterkennung. Wir werden Ihnen von der schlechtesten bis zur besten Reihenfolge erzählen.
- Wie Smartphone-Kameras funktionieren - erklärt Gary
Autofokus mit Kontrasterkennung
Dies ist die älteste der drei Methoden und misst den Kontrast zwischen den Bereichen. Die Idee ist, dass ein fokussierter Bereich einen höheren Kontrast aufweist, da die Kanten schärfer sind. Wenn ein Bereich einen bestimmten Kontrast erreicht, betrachtet die Kamera ihn als scharf. Es ist eine alte, langsame Technik, bei der Fokuselemente bewegt werden müssen, bis die Kamera den richtigen Kontrast findet.
Autofokus mit Phasenerkennung
„Phase“ bedeutet, dass Lichtstrahlen, die von einem bestimmten Punkt ausgehen, mit gleicher Intensität auf die gegenüberliegenden Seiten einer Linse treffen - mit anderen Worten, sie sind „in Phase“. Beim Phasendetektionsautofokus werden Fotodioden über den Sensor verwendet, um Phasendifferenzen zu messen. Anschließend wird das Fokussierelement im Objektiv bewegt, um das Bild scharfzustellen. Es ist sehr schnell und genau, bleibt jedoch hinter dem Dual-Pixel-Autofokus zurück, da es dedizierte Fotodioden anstelle einer großen Anzahl von Pixeln verwendet.
Dual-Pixel-Autofokus
Dies ist mit Abstand die beste Autofokus-Technologie für Smartphones. Der Dual-Pixel-Autofokus entspricht der Phasendetektion, verwendet jedoch eine größere Anzahl von Fokuspunkten über den Sensor. Anstatt sich auf dedizierte Pixel zu konzentrieren, besteht jedes Pixel aus zwei Fotodioden, die feine Phasendifferenzen vergleichen können, um zu berechnen, wohin die Linse bewegt werden soll. Da die Stichprobengröße viel höher ist, kann die Kamera das Bild auch schneller scharfstellen.
Einige glauben, dass ein schneller Autofokus nicht viel ausmacht, aber es macht einen großen Unterschied, wenn Sie zum Beispiel eine Action-Aufnahme machen. Selbst Sekundenbruchteile sind auf der Flucht wertvoll. Niemand mag ein verschwommenes, halb fokussiertes Bild.
Megapixel
Ist eine höhere Megapixelanzahl besser? Die Antwort ist, es kommt darauf an. Es hängt von Ihren eigenen Bedürfnissen und anderen Faktoren ab.
Wenn mehr MP besser ist
Mehr Megapixel bedeuten mehr Auflösung. Dadurch wird Ihr Foto zwar nicht unbedingt verbessert, es wird jedoch detaillierter. Dies ist eine schöne Belohnung für diejenigen, die gerne zuschneiden, da ein Bild mit höheren Megapixeln mehr Pixel zum Arbeiten und daher mehr Pixel zum Sparen hat.
Je mehr Pixel vorhanden sind, desto besser kann die Druckqualität sein, wenn Sie Ihre Bilder auf Papier drucken. Es macht jedoch nur dann einen Unterschied, wenn Ihre Ausdrucke groß genug sind. Das Nyquist-Theorem lehrt uns, dass ein Bild wesentlich besser aussieht, wenn wir es mit der doppelten maximalen Größe unseres beabsichtigten Mediums aufnehmen. In diesem Sinne müsste ein Foto in einer Druckqualität von 5 x 7 Zoll (300 dpi) mit 3.000 x 4.200 Pixeln aufgenommen werden, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Dies entspricht etwa 12 Megapixeln.
Wenn weniger MP besser ist
Das Drucken von Smartphonefotos ist eine seltene und absterbende Gewohnheit. Mehr Druckleistung macht also für die meisten von uns keinen Unterschied. Dadurch werden die Bilddateien vergrößert, was Ihren kostbaren Speicherplatz einnimmt. Ganz zu schweigen davon, dass die Bearbeitung in Geräten mit geringem Stromverbrauch zu einem trägen Erlebnis führen kann.
Es ist auch wichtig zu bedenken, dass mehr Pixel auf kleinstem Raum die Pixel verkleinern. Kleinere Pixel können weniger Licht aufnehmen und mehr Rauschen erzeugen. Die Hersteller von Smartphones scheinen ein Gleichgewicht zwischen Größe und Qualität gefunden zu haben, indem sie die Sensoren bei etwa 12 MP halten und die Pixel vergrößern.
Es gibt jedoch immer Ausnahmen. Ein klares Beispiel ist die Honor View 20 mit einem 48MP-Sensor, aber auch einem größeren 1/2-Zoll-Sensor und einer Pixel-Binning-Kamera. In diesem Fall hatte der Hersteller einen Grund, eine höhere Megapixelanzahl zu verwenden und die Hardware des Geräts entsprechend einzurichten.
Software
Einige körperliche Einschränkungen können wir einfach nicht verbessern - zumindest nicht viel. Die Hardware für Smartphone-Kameras erreicht ein Plateau und die Hersteller können letztendlich keine um zwei bis fünf Prozent bessere Kamera verkaufen.Bis eine bahnbrechende Bildgebungstechnologie die aktuelle ersetzt, ist dies ein Codierungskampf geworden.
Die Software hilft bei der Rettung, wo immer die Hardware benötigt wird.
Edgar CervantesSoftware unterstützt Sie überall dort, wo Hardware nicht verfügbar ist. Mit der Computerfotografie wissen Telefone, was Sie aufnehmen, wo Sie aufnehmen und zu welcher Zeit Sie aufnehmen. Diese Technik kann einen Rahmen analysieren und Entscheidungen für Sie treffen, z. B. den Himmel blauer machen, den Weißabgleich im Dunkeln anpassen und Farben bei Bedarf verbessern.
Software ermöglicht auch komplexe Funktionen wie Hochformat, HDR und Nachtmodus. All diese Prozesse erforderten spezielle Ausrüstung, Zeit, Wissen und Aufwand. Jetzt nimmt die Software dem Schützen einen Großteil der Arbeit ab. Dank Telefonen mit mehreren Kameras kann die Software auch mehrere Bilder aufnehmen und zu einem einzigen, verbesserten Foto zusammenführen.
Handys könnten eines Tages herkömmliche Kameras schlagen, und das alles dank Software. Wir berühren hier die Spitze des Eisbergs, aber Sie können sich von unserem eigenen David Imel seine Gedanken zur Computerfotografie und wie sie alles revolutionieren wird, geben lassen.
Also, worauf sollten Sie achten?
Das waren viele Informationen, die berücksichtigt werden mussten. Hier finden Sie eine kurze Zusammenfassung dessen, worauf Sie beim Einkauf einer guten Smartphone-Kamera achten sollten.
- Ein größerer Sensor ist immer am besten. 1 / 1,7 Zoll ist ungefähr so groß wie die meisten Kamerasensoren von Smartphones. Es gibt größere, aber sie sind selten.
- Suchen Sie nach mehr Megapixeln, wenn Sie unbedingt drucken müssen (oder wirklich größere Bilder benötigen). Andernfalls priorisieren Sie größere Pixel oder Techniken wie Pixelbinning. Die Pixelgröße wird in µm (Mikrometer) gemessen, und alles über 1,2 µm sollte gut sein. Ein gutes Smartphone sollte mindestens 12 MP haben, was für den Online-Gebrauch und den Ausdruck kleiner Bilder bevorzugt wird.
- Objektive sind sehr wichtig. Obwohl die Informationen nicht immer verfügbar sind, versuchen Sie zu überprüfen, ob Ihr Telefon aus hochwertigem Glas besteht. Einige Hersteller arbeiten mit renommierten Marken wie Leica oder Zeiss zusammen.
- Gute Software ist der Schlüssel. Verbesserungen der Forschungssoftware. Alle Hersteller nähern sich der Software unterschiedlich und dies führt zu unterschiedlichen Ergebnissen. Samsung ist bekannt für kontrastreiche und satte Farben. Die Pixel-Geräte von Google verfügen außerdem über eine hervorragende Software, die einen hohen Dynamikumfang, natürliche Farben und gestochen scharfe Bilder erzeugt.
- Der Dual-Pixel-Autofokus ist der beste in Smartphones. Der Phasendetektions-Autofokus ist ebenfalls sehr gut, wird aber etwas langsamer sein.
Zu denken, dass all diese Komponenten auf so kleinem Raum passen. Smartphone-Kameras sind wahre Wunder der Technologie. Nehmen Sie nun all diese Informationen und finden Sie heraus, wo Ihr nächstes Kamerahandy in Bezug auf Smartphone-Fotografie steht.
