Warum mehr Megapixel auf Android-Handys nicht immer bessere Fotos bedeuten: Darauf kommt es bei Fotos wirklich an

Das Megapixel-Rennen bei Smartphone-Kameras ist eines der beständigsten Marketing-Themae in der Verbrauchertechnologie. Jede Markteinführungssaison bringt eine neue Welle an Marketing auf meinen Schreibtisch.

Diesmal lautet die Schlagzeilenzahl 200. Die neuesten Android-Flaggschifftelefone von Samsung, Honor, Vivo und Motorola verfügen über 200-Megapixel-Kameras.

Man könnte leicht annehmen, dass größer auch besser bedeutet und dass dieser Sprung dazu führen wird, dass Handykameras nicht mehr von professioneller Ausrüstung zu unterscheiden sind.

Nachdem ich jahrelang Telefone in verschiedenen Preisklassen getestet habe, habe ich gelernt, über die wichtigsten technischen Daten hinauszuschauen. Die Megapixelzahl ist mir egal.

Kleine Sensoren, kleine Pixel und die wahren Grenzen von Handykameras

Der Wettbewerb um die Megapixelzahl hat seine Grenzen erreicht aufgrund Smartphone-SensorgrößeDie Sensoren von Telefonen sind viel kleiner als die von DSLR- oder spiegellosen Kameras.

Da die Hersteller versuchen, 12 Megapixel, 48 Megapixel, 108 Megapixel oder sogar 200 Megapixel in extrem kleine Sensoren zu packen, muss jedes Pixel (Fotorezeptor) schrumpfen. Diese Pixeldichte verändert die Art und Weise, wie der Sensor Licht einfängt.

Größere Pixel sammeln mehr Licht und erzeugen ein saubereres Signal. Kleinere Pixel sammeln weniger Photonen und erzeugen ein schwächeres Signal.

Dieses schwache Signal muss bei schlechten Lichtverhältnissen elektronisch verstärkt werden, um ein richtig beleuchtetes Bild zu erzeugen.

Durch Augmentation wird digitales Rauschen hinzugefügt, das insbesondere in Schatten und flachen Farben als Körnung oder Sprenkel erscheint. Mit anderen Worten: Je größer die Verstärkung, desto größer die Verzerrungen.

Darüber hinaus verbessert das zusätzliche Licht in größeren Sensoren den Dynamikbereich, d. h. die Fähigkeit, Details in den hellen Lichtern und dunklen Schatten einer Szene zu erfassen. Ein größerer Dynamikbereich bedeutet realistischere Bilder.

Aus diesem Grund kann eine DSLR mit einem großen 16-MP-Sensor klarere und sattere Bilder erzeugen als ein 200-MP-Telefon. Bei der Sensorgröße geht Qualität vor Quantität.

Das Geheimnis großartiger Handyfotos ist die Software, nicht die Sensoren.

Der größte Fortschritt in der mobilen Fotografie erfolgte in der Software. Handykameras verwenden kleine Sensoren, die unter Rauschen und einem begrenzten Dynamikbereich leiden, daher haben sich die Ingenieure auf computergestützte Fotografie Um das wiedergutzumachen.

Anstatt das Bild als eine einzelne Belichtung zu behandeln, behandelten die Pioniere es wie Marc Levy Bei Google werden damit Daten erfasst und verbessert.

Das Telefon nimmt mehrere Bilder auf, richtet sie aus und verwendet Algorithmen, um Details zu extrahieren, Rauschen zu reduzieren und Lichter und Schatten auszugleichen. Dies wird als rechnergestützte Fotografie bezeichnet und ist der Kern der Bildqualität moderner Smartphones.

Es wurde eine Reihe von Telefonen Google Pixel Es ist der endgültige Beweis. Mit einem bescheidenen 12-Megapixel-Sensor führte es die Kamera-Rangliste an, während die Konkurrenz 48-Megapixel- und 108-Megapixel-Sensoren anstrebte.

Die Lehre daraus ist klar: Ein gut abgestimmter Sensor in Kombination mit leistungsstarker Rechenleistung kann größere Geräte mit mehr Megapixeln übertreffen, ohne dass eine ebenso leistungsfähige Software erforderlich ist. Den wahren Unterschied macht die Software., nicht nur die Sensorgröße.

Machen 200-MP-Telefone wirklich 12-MP-Fotos?

Pixel-Binning ist der endgültige Beweis dafür, dass der Wettlauf um mehr Megapixel nur ein Marketingtrick ist. Ingenieure nutzen diese Technik, um die Nachteile kleiner, gedrängter Pixel zu überwinden.

Mithilfe der Pixel-Binning-Technologie kann der Bildsignalprozessor (ISP) benachbarte Pixel zu einem großen Pixel zusammenfassen.

Gängige Muster sind 2×2 (4→1, vierseitig), 3×3 (9→1, nicht-nicht-einseitig) und 4×4 (16→1). Beispielsweise erzeugt ein 108-MP-Sensor mit 9-zu-1-Binning standardmäßig 12-MP-Bilder (108/9=12).

Ebenso verwenden viele 200-MP-Sensoren ein 16:1-Binning, um Bilder mit ca. 12.5 MP zu erzeugen (200/16 = 12.5). Diese Technik imitiert das Licht-Binning, das durch weniger, aber größere Pixel erzeugt wird.

Superpixel erhöhen die Empfindlichkeit und verbessern das Signal-Rausch-Verhältnis durch Summieren oder Mitteln der Werte benachbarter Pixel.

Das Ziel besteht nicht darin, 200-MP-Bilder zu liefern, sondern mit 200-MP-Sensoren bessere 12-MP-Bilder zu erzeugen. Die Essenz des Spiels liegt in der Qualität der Pixel, nicht in ihrer Anzahl.

Dieser Kurs zeigt, dass die Konzentration auf mehr Pixel vom eigentlichen Ziel ablenkt, nämlich bessere Pixel zu erhalten.

Wie beeinflussen Instagram und TikTok unsere Wahrnehmung der Qualität von Handykameras?

Die Kameraspezifikationen sind nur ein Teil der Gleichung. Die Wahrnehmung der Kameraqualität durch den Benutzer wird nicht nur von den Hardwarekomponenten des Telefons geprägt, sondern auch von der gesamten Softwarekette, durch die das Bild verarbeitet wird.

Benutzer teilen und betrachten die meisten ihrer Smartphone-Fotos auf Plattformen wie Instagram, TikTok und Facebook.

Diese Dienste verarbeiten täglich enorme Mengen an Downloads und müssen die Geschwindigkeit auf Milliarden von Geräten und bei unterschiedlichen Netzwerkgeschwindigkeiten aufrechterhalten.

Dies geschieht durch eine erhebliche Komprimierung der Bilder. Ein weiterer Engpass ist die Optimierung von Drittanbieter-Apps für iOS im Vergleich zu Android.

Android-Geräte sind unglaublich vielfältig: Es gibt Tausende von Modellen von Dutzenden verschiedener Marken, die unterschiedliche Sensoren, Objektive und Bildprozessoren kombinieren.

Für Teams wie Instagram oder Snapchat ist die Optimierung für jede Android-Konfiguration unrealistisch, daher verfolgen viele einen Einheitsansatz.

Im Gegensatz dazu bringt Apple jedes Jahr nur wenige iPhone-Modelle auf den Markt. Diese Konsistenz ermöglicht es Entwicklern, Apps so zu optimieren, dass sie effizient auf das Kamera-Array zugreifen können.

Infolgedessen sehen Fotos, die in sozialen Apps hochgeladen werden, auf einem iPhone oft besser aus als auf einem Android-Telefon, selbst wenn das Android-Gerät über ein besseres Kamerasystem verfügt. Das bedeutet, dass Benutzererfahrung Auf dem iPhone ist die Bildqualität bei gängigen Apps oft flüssiger.

Die wahre Macht Ihrer Kamera liegt immer noch in Ihren Händen.

Nach all dem Gerede über Sensoren, Software und soziale Algorithmen haben Sie vielleicht das Gefühl, die Bildqualität liege außerhalb Ihrer Kontrolle. Doch das ist weit von der Wahrheit entfernt.

Das stärkste Merkmal einer Kamera ist der Mensch, der sie hält. Anstatt Megapixeln hinterherzujagen, konzentrieren Sie sich auf das Wesentliche. Wahre Kreativität liegt im Auge des Fotografen und seiner Fähigkeit, die Kamera zu führen.

Lernen Sie zunächst, Licht zu sehen. Licht ist die Grundlage jedes Fotos, und selbst der beste Sensor der Welt kann ein bei schlechtem Licht aufgenommenes Foto nicht mehr retten. Gute Beleuchtung ist die Grundlage für ein großartiges Foto, egal ob natürlich oder gekonnt künstlich gesteuert.

Nutzen Sie nach Möglichkeit natürliches Licht. Smartphone-Sensoren haben trotz verbesserter Rechenleistung in Innenräumen immer noch Probleme. Natürliches Licht verleiht Bildern eine Lebendigkeit und einen Realismus, der sich nicht so leicht reproduzieren lässt.

Zweitens: Meistern Sie die Komposition. Ein gut komponiertes Foto eines einfachen Motivs ist viel besser als ein unordentliches, das mit einem 2000-Dollar-Handy aufgenommen wurde. Eine gute Komposition zieht den Blick des Betrachters auf sich und erzeugt ein optisch ansprechendes Bild, unabhängig von der Qualität der Kamera.