Die letzte Bastion könnte fallen: Smartphone-Kameras mit Tiefe, optischem Zoom und mehr Details

Smartphones haben den etablierten Digitalkameras ein großes Stück vom Kuchen weggefressen, aber letztere haben immer noch die bessere Bildqualität. Die Hinweise mehren sich, dass sich das in den nächsten zehn Jahren ändern könnte.

Ich bin derzeit in Sankt Petersburg unterwegs und habe irgendwann meine Systemkamera gleich ganz im Auto gelassen. Mein iPhone SE macht Fotos, die mir von der Qualität her völlig ausreichen. Also warum soll ich einen schwereren Kasten immer mit mir herumschleppen? Klar, geht es um Porträts und Detailfragen – das haben wir neulich gezeigt – gewinnt klar eine Systemkamera. Noch.

Denn die Zeichen mehren sich, dass Smartphones Profikameras auch in ihren letzten Bastionen angreifen. Das sind Lichtempfindlichkeit, optischer Zoom, Tiefenschärfe und Detailgenauigkeit. Die fehlende bessere Optik und weniger detailstarke Sensoren sollen dabei durch Software ausgeglichen werden. Einige Meldungen der vergangenen Wochen deuten bereits darauf hin, dass da etwas im Gange ist.

Smartphones mit optischem Zoom

So arbeitet Samsung dem Vernehmen nach an einer Möglichkeit, ein Smartphone mit einer Dualkamera mit einem 3-fach optischen Zoom auszustatten. Das wäre deutlich mehr als bisherige Dualkamera-Systeme leisten können (2- bis 2,4-fach) und würde schon an der Leistung von Einsteiger-Kompaktkameras knabbern. Samsung setzt dabei „einfach“ zwei Kamera-Sensoren ein und kombiniert das Motiv. Ob eine solche Möglichkeit bereits im kommenden Galaxy Note 8 zu erwarten ist, das wir voraussichtlich am 23. August sehen werden, muss man abwarten.

Es ist allerdings nicht der einzige Versuch, Smartphones mit optischem Zoom auszustatten. Auch Oppo entwickelt gerade eine Technik, Smartphones mit einer Art Beugung der Linse und einem Prisma mit einem bis zu 5-fachen Zoom auszustatten. Wenn sich beide Techniken vielleicht noch kombinieren ließen? Es ist alles noch Zukunftsmusik, aber es wird daran gearbeitet.

Kameras mit nachträglichem Zoom-Effekt

Auch eine Technik namens „Computational Zoom“ würde die begrenzenden Möglichkeiten der Optik mit cleverer Software ausgleichen. Hier erhalten Fotografen die Möglichkeit, den Blickwinkel ihres Motivs nachträglich noch zu verändern. So lässt sich der Hintergrund stärker an das Motiv heranzoomen (Tele-Effekt) oder davon wegbewegen (Weitwinkel). Wohl gemerkt, nachdem das Foto aufgenommen wurde:

Daran arbeiten Forscher der Universitäten von Kalifornien und Santa Barbara zusammen mit dem Chiphersteller Nvidia. Der Trick dabei ist, dass eine Kamera mehrere Bilder mit einem leicht veränderten Fokus und Blickwinkel aufnimmt und diese mit Hilfe von Software zusammenbaut. In gewisser Weise ähnlich also wie ein HDR-Bild, das Aufnahmen mit unterschiedlichen Helligkeiten zu einem ausgewogenen Ergebnis zusammensetzt. Und in gewisser Weise ähnlich wie ein Bild mit einer Lytro-Kamera, bei dem sich im Nachhinein die Schärfentiefe variieren lässt.

Computational Zoom ist nicht zwingend Smartphones vorbehalten, könnte dort aber genauso zum Einsatz kommen wie in Bildbearbeitungssoftware oder in handelsüblichen Digitalkameras.

Höhere Lichtempfindlichkeit

Woran Kamerahersteller schon seit Generationen arbeiten, ist eine bessere Ausbeute von Details, wenn eben kein gutes Licht vorherrscht. Sprich: vor allem nachts oder in Innenräumen. Fotografen schrauben dann meist die Lichtempfindlichkeit (ISO) ihres Kamerachips hoch. Doch auch wenn die Chips über die Jahre immer höhere Lichtempfindlichkeit mit besseren Details erlauben, so leidet doch meist die Qualität. Und: Was die Kamera nicht „sieht“, kann sie auch nicht detailreicher darstellen.

Ein Ansatz, um dies gerade in Smartphone-Kameras zu verbessern, ist eine Technik namens Super-HDR, die wir hier vor einigen Monaten vorgestellt haben. Google-Ingenieur Florian Kainz hat hier eine Nachtaufnahme durch eine Belichtungsreihe derart verbessert, dass fast alle Details zu erkennen und außerdem scharf waren (siehe Beitragsbild). Erreicht hat er dies durch eine Belichtungsreihe von teilweise 64 Fotos, die allerdings jeweils 2 Sekunden Belichtungszeit hatten und damit ein Stativ voraussetzen. Aber immerhin: auch das ist möglich.

Was kommt noch?

Diese drei Beispiele zeigen: Es wird getüftelt, was das Zeug hält. Daran, dass Smartphone-Kameras etablierten Digitalkameras den Rang ablaufen. Es bleibt auch eine Frage der Anwendbarkeit, klar. Gute Digitalkameras verfügen über erstklassige Optik, viele Einstellungsmöglichkeiten, physische Tasten, um schnell das Gewünschte einzustellen. Und ihre Sensoren erlauben aufgrund ihrer Größe schlicht mehr Detailtiefe.

Aber wo stehen wir in zehn Jahren? Was kann Software noch alles erreichen, um die Bedienbarkeit und die optische Ausbeute von Fotos stark zu verbessern? Ich denke, da ist noch viel Luft noch oben und die Ergebnisse werden fulminant sein. Vielleicht sogar so gut, dass wir bald auch bei Porträtfotos auf Spiegelreflex- oder Systemkameras verzichten wollen.

Bild: Florian Kainz

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