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iPhone 5s: Mehr Infos zur neuen, verbesserten Kamera

iPhone 5s: Mehr Infos zur neuen, verbesserten Kamera

Eines der neuen, äußerlich sichtbaren und leichter zu verstehenden Features des iPhone 5S ist die verbesserte Kamera. Jeder Konsument kann zumindest subjektive Unterschiede zwischen zwei Fotos ausmachen und erheblich mehr dazu sagen, als zu einer Veränderung in der Architektur von Prozessoreinheiten, Taktraten oder Platinenlayouts. Sind die Bilder scharf oder unscharf? Sind sie zu hell, zu dunkel oder gar verrauscht bei niedriger Belichtung? Wie wirken die Farben?

Gut, letzterer Punkt wird auf einem unkalibrierten Monitor mit ungleichmäßiger Ausleuchtung (weit verbreitet sind ja noch die günstigen TN-Panels) schwer zu beurteilen sein, wenn man sich darauf die folgenden Testfotos anschaut, die Apple veröffentlicht hat.

Aber auch mit der passenden Hard- und Software bewaffnet, können die überall einsehbaren EXIF-Metadaten der Bilder kleine Bände über die Eigenschaften einer Kamera und das Linsensystem sprechen. Daher hat sich der fotografisch erfahrene Kollege Brian Klug von Anandtech einmal hingesetzt und die unbearbeiteten Aufnahmen der Kamera des iPhone 5s mit den bestehenden Daten analysiert, die allen zur Verfügung stehen. Außerdem schoss er einige Testbilder mit dem Gerät und schaute sich die Funktionen aus der Nähe an.

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Bekannt ist aus Apples Keynote: Der Sensor ist größer, es gibt 5 optische Elemente im Linsensystem (wie beim iPhone 5 und 4S) und wir sehen Verbesserungen in der Pixelgröße (durch die größere Sensorfläche), sowie eine knackigere Blendenzahl von F/2.2 mit mehr Lichtstärke. Intern wurde der ISP (Image Signal Processor) verbessert, auf der Außenseite sehen wir den Doppel-LED-Blitz, der mit seinen zwei Farbtemperaturen für ein ausgewogeneres Farbbild bei Blitzeinsatz führen soll.

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Farbtemperatur ist ganz easy zu erklären: Gehen Bilder mehr ins Rötliche oder Orangefarbene, sind sie vielleicht zu warm. Ist ein Foto eher bläulich zu beschreiben, ist die Farbtemperatur vielleicht zu kalt. Für den Weißabgleich gibt es entweder manuelle Werkzeuge, einen algorithmischen Abgleich oder ganz oldschool: Grautafeln im Bild. Blitze mit einer einzigen Farbe haben das Problem, dass sie den automatischen Weißabgleich meist völlig durcheinander bringen und unschöne Farbstiche zur Folge haben, meist in Richtung Blau. Dann sehen alle Personen aus wie Dracula, was auch durch die unnatürlichen Schatten bedingt ist.

Mobile Kameras nähern sich immer weiter dem Point-to-Shoot-Segment für Hobbyknipser und haben die günstigeren Modelle in einigen Aspekten schon überholt – obwohl hier mit ganz anderen Restriktionen gearbeitet wird. Die Optik ist beispielsweise wesentlich kleiner, der Platz für Bedienelemente beschränkt sich auf die wenigen Hardwarebuttons und den Touchscreen, was einen Auslöser in ungeübten Händen auch gerne gleichzeitig in Bewegung übersetzt.

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Eine gute mobile Kamera ist also ein Statement, das ein Smartphone in den Köpfen der Konsumenten etablieren kann. Schließlich werden tagtäglich damit Bilder geschossen, oft in suboptimalen Belichtungssituationen und mit viel Bewegung. Statistisch wird übrigens meist der eigene Partner oder die Partnerin das Subjekt eines Fotos mit dem Smartphone.

Brian beschreibt in seinem Artikel die Strategie von Apple als HTC-ähnlich: Anstatt nach mehr Pixeln zu greifen und kleinere Pixel auf der gleichen Sensorfläche zu platzieren, wird in die andere Richtung gearbeitet. Mehr Qualität bei großem Aufwand für die Hersteller, ähnlich wie beim HTC One. Woher der CMOS Sensor hierfür stammt, ist bislang unbekannt, Sony gilt als möglicher Lieferant dieser Maßanfertigung. Der Sensor wurde also um 14,8% (oder 15% in Apples Präsentation) vergrößert. Gleichzeitig hat auch das zugehörige optische System Verbesserungen erfahren, die sich in einer größeren Menge an Licht widerspiegeln, die hindurchwandert und auf den Sensor trifft.

HTC und Nokia sind mittlerweile bei F/2.0 als Blende angekommen, das iPhone 5s macht einen Viertelschritt zu F/2.2 (das iPhone 4S/5 hatte folglich eine Blende von F/2.4). Wieso folgt Apple nicht der Führung der Konkurrenzprodukte in dieser Hinsicht? Eine großzügigere Blendenöffnung kann mit Streulicht und chromatischer Aberration kämpfen, beide sind in Punkto Bildqualität eher unerwünscht. Die Brennweite verändert sich um 0,02mm, was den Blickwinkel in der Praxis etwas weiter gestaltet. Dass Kameras immer weitwinkeliger werden ist ein Problem, dessen Implikationen sich mir noch nicht ganz erschlossen haben – vielleicht möchte sich ja hier ein fotografisch interessierter Leser einbringen? Ich sehe da nur das Problem der Verzerrung, die dann bei mehr Weitwinkel auftritt. Folglich ist das Motiv nicht mehr ganz originalgetreu abgebildet.

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Die wohl interessanteste Veränderung an der Kamera ist beim iPhone 5s der Dual-LED “True Tone” Blitz, der im Endeffekt aus zwei LED-Lampen mit besagter warmer und kalter Farbtemperatur besteht. Die beiden Lichtquellen werden gemischt, um den physikalischen Limitationen einer einzelnen z.B. weißen LED entgegenzuwirken und ein neutraleres Bild zu schaffen.

Durch die Regulation der Intensität einer Farbe kann die richtige Mischung getroffen werden, die pro Szene unterschiedlich ausfallen kann. Das wird mit einem Vorab-Blitz bewerkstelligt, der die nötigen Informationen für die Berechnung liefert, dann wird richtig geblitzt. Fragt mich bitte nicht nach der Mathematik dahinter, für mich ist Farbkorrektur noch immer coole Voodoo-Magie, die in Photoshop und Premiere einfach macht was ich gerne hätte.

Der ISP oder Image Signal Processor ist ein weiterer Punkt, der die Kameraperformance merklich steigern kann. Hier liegen nur die Infos aus der Keynote vor: Bessere(r) automatischer Weißabgleich, automatische Belichtungszeiten, lokales Tonwert-Mapping, neue Autofokus-Matrix mit 15 Fokuszonen in einem Gitter und die vorgeführte automatische Wahl des schärfsten Bildes im Aufnahmebuffer. Serienbilder werden mit 10 Bildern pro Sekunde geschossen und sind bei Brians Test selbst nach etwa 500 Aufnahmen nicht ins Stocken gekommen.

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Videos in 120 FPS enthalten 120 vollständige (progressive) Einzelbilder, die bei einer Auflösung von 1280*720 Pixeln aufgezeichnet werden, sofern man sich für den Slow Motion Modus entscheidet. Werden diese Aufnahmen bei einer gängigen Framerate von 30 Frames pro Sekunde abgespielt, haben wir vierfache Slow-Motion in butterweicher Qualität. Live-Zoom bei Videos ist bis zum Faktor 3 möglich.

Bemängelt hat Brian vor allem die Abwesenheit von optischer Bildstabilisierung. Längere Belichtungszeiten und folglich bessere Nachtaufnahmen werden durch Linsensysteme ermöglicht, die durch ein Flüssigkeitslager etwas Trägheit in das menschliche Gezappel bringen. Apple erledigt diese Aufgabe rein digital und elektronisch, dabei werden multiple Bilder auf Basis ihrer erkannten Qualitäten zu einem verbesserten Resultat kombiniert.

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Die von Apple veröffentlichten Testaufnahmen zeigen leider nur Situationen, die offenbar ohne Blitz ausgekommen sind. Es handelt sich um Idealsituationen, bis auf die Qualle gibt es reichlich Beleuchtung und Gelegenheit, um mit niedriger ISO-Zahl (wenig Rauschen) und knackiger Blende zu schießen. Durch die Bank sehen die Shots gut aus, die Schärfe ist gleichmäßig verteilt und geht bis an den Rand der Aufnahme, die Weichzeichnung von Hintergründen wirkt natürlich.

 

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