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Smart­pho­ne-Kame­ras: Neu­es­ter Stand und was die Zukunft bringt

Kamerasysteme in Smartphones leisten heute bereits viel. Doch es gibt auch noch großes Verbesserungspotenzial.

Nicht erst seit dem Beginn der Smart­pho­ne-Ära spie­len Kame­ras in Mobil­ge­rä­ten eine gro­ße Rol­le. Schon zu Zei­ten der Fea­ture-Pho­nes waren sie ein wich­ti­ges Ver­kaufs­ar­gu­ment. Die Tech­nik hat sich bis heu­te rasant wei­ter­ent­wi­ckelt, wodurch Smart­pho­nes für vie­le Men­schen ein ech­ter Ersatz für eine rich­ti­ge Kame­ra sind. Doch was leis­ten die bes­ten Exem­pla­re heu­te schon und was ist in Zukunft zu erwar­ten? Wir wer­fen einen Blick auf den Sta­tus Quo und wagen einen Ausblick.

Aktu­el­le Inno­va­tio­nen: Was Smart­pho­ne-Kame­ras heu­te bieten

Von den ers­ten, hier­zu­lan­de erschie­ne­nen Kame­ra­han­dys Nokia 7650, Pana­so­nic EB-GD87 und Sharp GX10 bis zu moder­nen Smart­pho­nes war es ein lan­ger und stei­ni­ger Weg. Die Kame­ras mit ihren 0,3- oder spä­ter meist 2,0‑Megapixel-Sensoren waren nicht mehr als eine Not­lö­sung. Für den schnel­len Schnapp­schuss einer Situa­ti­on in Ord­nung, haben sie Kame­ras nicht im Ansatz ersetzt. Heu­te sieht das etwas bes­ser aus. Die ver­bau­ten Sen­so­ren mit 12 bis über 100 Mega­pi­xel sor­gen für hoch­auf­lö­sen­de Bil­der, meh­re­re Lin­sen ermög­li­chen sogar Ultra­weit­win­kel-Auf­nah­men und ech­ten opti­schen Zoom. Auf einem gro­ßen Bild­schirm betrach­tet oder gedruckt sehen die Fotos noch immer sehr gut aus und müs­sen sich vor so man­cher güns­ti­gen Kame­ra nicht verstecken.

Kein Wun­der also, dass Smart­pho­nes die­se mitt­ler­wei­le für man­che Nutzer*innen erset­zen. Für die meis­ten Anwen­dun­gen rei­chen sie voll­kom­men aus und bei spon­ta­nen Schnapp­schüs­sen sind sie ohne­hin die ers­te Wahl. Dazu kommt, dass die Her­stel­ler auch die Auf­nah­me von Vide­os mit digi­ta­ler Bild­sta­bi­li­sa­ti­on, in Zeit­lu­pe und sogar 4K-Auf­lö­sung ermög­li­chen. Unter­neh­men wie Apple, Sam­sung und Sony rücken bei der Vor­stel­lung neu­er Gerä­te die Tech­no­lo­gien ger­ne in den Fokus – wis­sent­lich, dass es bei den poten­zi­el­len Kund*innen gut ankommt. Der Kon­kur­renz­druck hat für eini­ge Inno­va­tio­nen gesorgt. Die­se sind aktu­ell beson­ders spannend:

Gim­bal-Kame­ra: Tech­nik gegen unschö­ne Stöße

Smart­pho­nes sind rela­tiv kom­pakt und leicht. Fotos und Vide­os nimmst du damit ver­mut­lich größ­ten­teils aus dem Hand­ge­lenk auf. All das hat einen gro­ßen Nach­teil, denn es lässt Auf­nah­men schnell ver­wa­ckeln. Fotos sind dann unscharf und Vide­os wir­ken unru­hig. Bei vie­len Model­len sorgt eine digi­ta­le Bild­sta­bi­li­sa­ti­on für Abhil­fe. Die Soft­ware im Smart­pho­ne ver­sucht Stö­ße dabei aus­zu­glei­chen. Das funk­tio­niert natür­lich nur zu einem gewis­sen Grad. Die Alter­na­ti­ve ist ein Gim­bal. Das ist ein Gerät, dass das Smart­pho­ne immer in der Waa­ge hält. Aller­dings ent­spricht das nicht dem Grund­ge­dan­ken heu­ti­ger Han­dys, alles Wich­ti­ge mit an Bord zu haben. Für ein Gim­bal will nicht jeder einen Ruck­sack mit­schlep­pen und die Vor­be­rei­tungs­zeit kann man­che Sze­ne zerstören.

Das chi­ne­si­sche Unter­neh­men Vivo hat sich dafür eine Lösung über­legt, denn im Smart­pho­ne X51 Pro kam erst­mals eine Kame­ra mit ein­ge­bau­tem Gim­bal zum Ein­satz. Das greift der digi­ta­len Sta­bi­li­sie­rung mecha­nisch unter die Arme und sorgt auch im neue­ren X60 Pro für weni­ger Ver­wa­cke­lun­gen bei Vide­os und Nacht­auf­nah­men. Weil die Tech­nik kom­pli­ziert und nicht unbe­dingt güns­tig ist, hält sie nur die Haupt­ka­me­ra sta­bil. Die wei­te­ren Lin­sen müs­sen ohne Gim­bal aus­kom­men. Die Krux bei der Sache ist, dass der Bewe­gungs­ra­di­os der Mecha­nik in einem Smart­pho­ne natür­lich ein­ge­schränkt ist. Im Ver­gleich zu einem rich­ti­gen Gim­bal, musst du bei Dre­hun­gen oder ähn­li­chen Bewe­gun­gen also wei­ter eine ruhi­ge Hand bewahren.

Ech­ter Zoom: Stu­fen­los näher an Motive

Hast du eine rich­ti­ge Kame­ra zu Hau­se, die im Ide­al­fall noch mit Wech­sel­ob­jek­ti­ven arbei­tet, dann kennst du das: Je grö­ßer die Brenn­wei­te, des­to grö­ßer ist auch das Objek­tiv. Ein Tele für weit ent­fern­te Moti­ve, wie es etwa in der Tier- oder Sport­fo­to­gra­fie zum Ein­satz kommt, ist ein ganz schö­ner Bro­cken. Der Grund dafür ist natür­lich der Abstand zwi­schen Lin­se und Brenn­punkt. Hast du ein Zoom-Objek­tiv, dann fährt beim Erhö­hen der Brenn­wei­te ein Teil davon vor­ne aus dem Gehäu­se und macht es länger.

Auch Smart­pho­nes kön­nen höhe­re Brenn­wei­ten ermög­li­chen, aller­dings geschieht das meist über eine sepa­ra­te Lin­se. Das ist einer der Grün­de, wie­so auf den Rück­sei­ten moder­ner Gerä­te davon meh­re­re zu fin­den sind. Alter­na­tiv oder zusätz­lich dazu gibt es dann den digi­ta­len Zoom. Dar­un­ter lei­det aber natür­lich die Bild­qua­li­tät deut­lich. Ech­ten opti­schen Zoom gab es lan­ge Zeit nicht.

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Der Durch­bruch in die­sem Gebiet ist Sony beim Xpe­ria I Mark IV gelun­gen. Das Smart­pho­ne hat erst­mals eine Lin­se mit ech­tem, stu­fen­los ver­stell­ba­rem, opti­schem Zoom ver­baut. Der reicht zwar „nur“ von Brenn­wei­ten zwi­schen 85 bis 125 Mil­li­me­tern, ist aber eine ech­te Inno­va­ti­on. Gera­de bei Vide­os macht sich das bemerk­bar, wenn das Her­an­ho­len von Moti­ven ohne sicht­ba­ren Sprung zwi­schen Kame­ras und ohne Qua­li­täts­ver­lust mög­lich ist. Mit Sony selbst und dem Part­ner-Unter­neh­men Zeiss brauch­te es aber gleich zwei Exper­ten auf dem Gebiet, um dies mög­lich zu machen. Der ech­te opti­sche Zoom ist ohne Zwei­fel eine Tech­no­lo­gie, die hof­fent­lich Schu­le macht und schon bald in wei­te­ren Gerä­ten zum Ein­satz kommt.

Mehr Mega­pi­xel: Fluch und Segen zugleich

Die Mega­pi­xel beschrei­ben die Anzahl der Bild­punk­te, die auf einem Foto oder Video zu sehen sind. Je höher die Zahl der Punk­te, als des­to höher auf­ge­löst gilt die Auf­nah­me. In der Pra­xis soll das für mehr Details, Schär­fe und eine höhe­re Qua­li­tät beim Druck von Bil­dern sor­gen. Unter den Her­stel­lern von Android-Smart­pho­nes brach in den ver­gan­ge­nen Jah­ren ein Kampf um die höchs­te Zahl aus. Über 100 Mega­pi­xel sind da kei­ne Sel­ten­heit mehr.

Bei idea­len Licht­ver­hält­nis­sen kann das auch ein Vor­teil sein, denn die Bil­der sehen tat­säch­lich scharf aus. Zusätz­lich wirkt sich die hohe Auf­lö­sung posi­tiv auf den digi­ta­len Zoom aus, denn Ver­grö­ße­run­gen ver­lie­ren weni­ger schnell an Qua­li­tät. Bei über- oder unter­be­lich­te­ten Sze­nen kehrt sich der Effekt aller­dings um. Die hohe Mega­pi­xel-Zahl sorgt bei den klei­nen Sen­so­ren für mehr Stö­run­gen und Arte­fak­te, wor­un­ter die Bil­der lei­den. Nicht zuletzt des­halb setzt etwa Sam­sung bei sei­ner S‑Reihe auf rela­tiv gerin­ge Auf­lö­sun­gen, genau wie Apple bei sei­nen iPhones.

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Etwas Abhil­fe soll das „adap­ti­ve Pixel-Bin­ning“ schaf­fen. Dabei zieht die Soft­ware bei Bedarf meh­re­re Pixel zu Grup­pen zusam­men. Das ver­rin­gert die gesam­te Auf­lö­sung und soll durch die zusätz­li­chen Infor­ma­tio­nen für bes­se­re Bil­der bei schlech­ten Licht­ver­hält­nis­sen sor­gen. Das funk­tio­niert bis­her zwar noch nicht immer zufrie­den­stel­lend, ist aber bes­ser als ohne die Technologie.

Die Zukunft: Wo sich Smart­pho­ne-Kame­ras ver­bes­sern könnten

Inno­va­tio­nen, wie oben genannt, tra­gen zu einer immer höhe­ren Bild­qua­li­tät bei. Aller­dings sind Smart­pho­ne-Kame­ras noch immer nicht auf dem Niveau einer guten Kom­pakt­ka­me­ra oder gar einer Sys­tem- oder Spie­gel­re­flex­ka­me­ra. Dar­an ändern auch sämt­li­che Soft­ware-Tricks und pfeil­schnel­le Pro­zes­so­ren nichts. Fol­gen­de Ver­bes­se­run­gen braucht es, damit die Kluft zwi­schen Han­dy und ech­ter Kame­ra schrumpft:

Beson­ders wich­tig: Grö­ße­re Bildsensoren

Bei all den klei­nen Pro­ble­men, die eine Kame­ra in einem Smart­pho­ne so haben kann, ist der Sen­sor mit Abstand das größ­te. Der Bild­sen­sor bestimmt näm­lich maß­geb­lich über das End­ergeb­nis mit. Im aktu­el­len Sony Xpe­ria 1 Mark IV kommt bei­spiels­wei­se ein bereits recht gro­ßer 1/1,7“-Sensor zum Ein­satz. Der misst etwa 7,6 x 5,7 Mil­li­me­ter. Das ist noch immer deut­lich klei­ner als ein APS-C-Sen­sor (etwa 23,6 x 15,6 mm), wie er bei­spiels­wei­se in einer Sys­tem­ka­me­ra zu fin­den ist. Vom Voll­for­mat (36 x 24 mm) ist ein Smart­pho­ne-Sen­sor natür­lich beson­ders weit entfernt.

Grö­ße­re Sen­so­ren wür­den eine deut­li­che Stei­ge­rung der Bild­qua­li­tät bedeu­ten, aller­dings unter­lie­gen auch Smart­pho­nes den Geset­zen der Phy­sik. Die Gerä­te sind sehr kom­pakt und bereits voll­ge­stopft mit Tech­nik. Da bleibt wenig Platz für gro­ße Sen­so­ren. Dazu kommt, dass ein grö­ße­rer Sen­sor nur mit einer ent­spre­chen­den Optik auch Sinn ergibt. Ein gro­ßer Sen­sor bringt ohne ein grö­ße­res Objek­tiv wenig. Dass in die­sem Bereich also in abseh­ba­rer Zeit nen­nens­wer­te Fort­schrit­te zu erwar­ten sind, ist somit eher unwahrscheinlich.

Mehr Kom­fort: Ver­bes­se­run­gen bei der Handhabung

Smart­pho­nes lie­gen teils sehr gut in der Hand, sind aber für die Nut­zung im Hoch­for­mat gemacht. Fotos und Vide­os schau­en aber meist im Quer­for­mat ein­fach bes­ser aus. Wer mit dem Han­dy foto­gra­fiert, kennt das wahr­schein­lich: Der Touch-Aus­lö­ser ist sub­op­ti­mal, das Aus­lö­sen mit den Sei­ten­tas­ten unbe­frie­di­gend und einen wirk­lich guten Griff gibt es auch nicht. Hier gäbe es durch­aus Verbesserungspotenzial.

Tat­säch­lich hat das etwa LG mit dem G5 schon pro­biert. Das teil­mo­du­la­re Smart­pho­ne hat­te einen Griff mit Aus­lö­ser als Zube­hör. Der war zwar ange­neh­mer zu nut­zen als das blan­ke Smart­pho­ne, aber eben auch nicht wirk­lich ergo­no­misch. Wer als Hob­by oder gar pro­fes­sio­nell foto­gra­fiert, braucht die­se Ergo­no­mie aller­dings, da län­ge­re Foto­ses­si­ons kei­ne Sel­ten­heit sind. Auch hier ist ein Fort­schritt eher unwahr­schein­lich, da Smart­pho­nes in ihrem Form­fak­tor sehr fest­ge­setzt sind. Ein Griff wäre in der Hosen­ta­sche eher störend.

Auch Kom­fort­fea­tures wie ein Zube­hör­schuh für Blitz, Fern­aus­lö­ser & Co. sowie ein ¼‑Zoll-Gewin­de zum direk­ten Anbrin­gen auf Sta­ti­ven sind wohl nicht zu erwar­ten. Da bleibt auch in Zukunft nur der Griff zu Zubehör.

Tie­fen­in­for­ma­tio­nen sam­meln: LiDAR und ToF-Sensoren

Zuge­ge­ben: Die bei­den oben genann­ten Tech­no­lo­gien kom­men schon heu­te in zahl­rei­chen Smart­pho­nes zum Ein­satz. Deren Bedeu­tung könn­te in naher Zukunft aber noch deut­lich wach­sen. Das The­ma „erwei­ter­te Rea­li­tät“ (Aug­men­ted Rea­li­ty, kurz AR) könn­te an Trak­ti­on gewin­nen. Neben klei­ne­ren Spie­le­rei­en ist AR auch für den Ein­satz der Bil­dung und in der Navi­ga­ti­on von Vor­teil. Damit die Tech­nik funk­tio­niert, muss eine Smart­pho­ne-Kame­ra aber „in die Tie­fe“ schau­en können.

Dabei hel­fen Time-of-Flight-Sen­so­ren und viel mehr noch die Umfeld­erfas­sung per Laser (LiDAR). Hier gibt es noch Raum für Ver­bes­se­run­gen, damit die Tech­nik noch genau­er ist und somit umfang­rei­che­re AR-Anwen­dun­gen ermög­licht. Der Blick über den Tel­ler­rand könn­te sich bei Smart­pho­nes ohne­hin loh­nen, denn die Kame­ras in den Gerä­ten haben ihre größ­ten Stär­ken viel­leicht nicht zwin­gend im Anfer­ti­gen von Bil­dern oder Videos.

Fazit: Smart­pho­ne-Foto­gra­fie mit kla­ren Grenzen

Die Her­stel­ler von Smart­pho­nes bemü­hen sich sicht­bar um Inno­va­tio­nen im Bereich der Kame­ras. Sony ist hier bei­spiels­wei­se momen­tan beson­ders aktiv. Aller­dings eint sie alle ein gro­ßes Pro­blem: Heu­ti­ge Gerä­te sind bereits stark auf Form, Grö­ße und Gewicht opti­miert. Das schränkt Ver­bes­se­run­gen deut­lich ein, denn es fehlt schlicht­weg der Platz dafür. Auch in Zukunft sind also eher klei­ne­re Fort­schrit­te und eher Bewe­gun­gen zur Sei­te zu erwar­ten. Das könn­te etwa ein stär­ke­rer Fokus auf AR-Tech­nik sein. Rich­tig gute Kom­pakt­ka­me­ras, Sys­tem­ka­me­ras und Spie­gel­re­flex-Kame­ras erset­zen Smart­pho­nes also wohl wei­ter­hin nicht. Aber das müs­sen sie viel­leicht ja auch gar nicht.

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