Warum verwenden einige Smartphones mehrere Kameras?

Viele High-End-Smartphones haben auf der Rückseite ihres Designs mehrere Kameramodule und Objektive hinzugefügt. Aber wieso? Tatsache ist, dass sie verschiedene Dinge für verschiedene Telefone tun, also sind wir hier, um alles für Sie aufzuschlüsseln.

Mehrere Rückfahrkameras sind derzeit ein Luxusmerkmal, das nur bei den teuersten Handys – wie dem iPhone X – zu finden ist. Aufgrund der geringen Anzahl mobiler Technologien werden sie jedoch bald auch bei günstigeren Modellen zu sehen sein. Das ist also gut so um sich mit der Funktionsweise vertraut zu machen.

Der Ansatz „Zwei sind besser als einer“

Unterschiedliche Kameramodule und Objektive eignen sich besser für unterschiedliche Aufgaben. Ein Weitwinkelobjektiv mit niedriger Blende eignet sich hervorragend zum Erfassen scharfer Details aus der Nähe, ist jedoch nicht so gut geeignet, wenn sich Ihr Motiv in Bewegung befindet. Ein längeres Objektiv kann Bilder von weit entfernten Motiven „in die Luft jagen“, lässt jedoch weniger Licht herein.

Das Galaxy S9 verwendet identische Sensoren, aber unterschiedliche Objektive für seine beiden Kameras.

Mit einer herkömmlichen Kamera ist das Aufnehmen von zwei Fotos mit zwei verschiedenen Objektiven nicht allzu nützlich – Sie erhalten nur zwei mittelmäßige Bilder. Mit der speziellen Bildverarbeitung, der Software, mit der Digitalkameras ausgeführt werden, können Sie die Stärken von Objektiven und Bildprozessoren kombinieren und gleichzeitig die Schwächen beseitigen. Dies führt zu einem einzelnen Bild, das heller, schärfer und klarer ist, als jede Kamera für sich allein erzielen könnte.

Das Kombinieren mehrerer Bilder ist keine neue Technik. So funktioniert HDR-Fotografie: Fotografen nehmen mehrere Bilder mit unterschiedlichen Belichtungsstufen auf, um verschiedene farbige Teile des Bildes hervorzuheben, und kombinieren sie dann für „High Dynamic Range“. Die Verarbeitung von Telefonkameras automatisiert diese Art von Prozess lediglich und wendet sie nahezu sofort an, um Benutzern besser aussehende Fotos zu bieten, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen.

Jetzt macht die Bildverarbeitung auch viele andere Dinge, von denen einige dem Bild nicht so sehr helfen, als dass sie damit herumspielen. Der „Bokeh“ -Porträt-Effekt ist ein gutes Beispiel: Die meisten Telefonkameras verwischen einfach einen Teil des Bildes künstlich, um den gleichen Effekt wie eine geringe Schärfentiefe auf einem normalen Kameraobjektiv zu erzielen. Im Allgemeinen können High-End-Telefone mit doppelten Objektiven und fortschrittlicher Bildverarbeitung eine bessere Leistung erzielen als ihre Gegenstücke mit einem Objektiv.

Beispiele: iPhone 7 Plus, 8 Plus und X; Samsung Galaxy Note 8, Galaxy S9, Huawei Honor 8, LG V20 und V30

Der Ansatz der „Doppelzoomoption“

Telefonkameras erhalten erstaunliche Funktionen, aber eine Sache, in der sie nicht sehr gut sind, ist das Zoomen. Telefongehäuse sind einfach zu klein und zu dünn, um die Art von miniaturisierter Elektronik und Optik aufzunehmen, die für echte Zoomfotografie benötigt wird, abgesehen von ausgefallenen Designs wie dem Samsung Galaxy S4 Zoom. (Sie werden feststellen, dass dieser kurze Designtrend ziemlich schnell verschwunden ist).

Die Verwendung mehrerer Kameramodule und Objektive kann diese Probleme jedoch zumindest teilweise lindern. Das Sekundärobjektiv in High-End-Telefonen kann auf eine etwas weiter entfernte Zoomstufe eingestellt werden, die im Allgemeinen als „2x“ ausgedrückt wird. Die Ergebnisse übertreffen weder eine DSLR noch ein anständiges Point-and-Shoot mit einem Vollzoomobjektiv. Wenn Ihr Telefon jedoch die einzige Kamera ist, die Sie verwenden, ist es besser als der Digitalzoom (der lediglich das Bild in die Luft sprengt). Das iPhone verwendet beispielsweise eine so genannte primäre „Weitwinkel“ – und eine sekundäre „Tele“ -Kamera, wobei letztere ungefähr doppelt so groß ist wie die erstere.

Die zweite Linse wird normalerweise auch auf einen anderen Blendenwert eingestellt, das Verhältnis der Apertur zum Durchmesser der Linse. Dies ist eine physikalische Eigenschaft des Kameramoduls. Dies bedeutet, dass das weiter gezoomte Objektiv mit weniger Licht als das Standardobjektiv arbeitet und somit dunklere und weniger scharfe Fotos aufnimmt. Auch hier kann die Bildverarbeitung – das Kombinieren mehrerer Bilder – dazu beitragen, dies zu verringern. Einige weitere interessante Software-Tricks, wie die Möglichkeit von Samsung, zwei Fotos aufzunehmen und die Teile des Bildes hinzuzufügen, die in einer Zoomaufnahme „fehlen“, sind ebenfalls aktiviert.

Beispiele: iPhone 7 Plus, 8 Plus und X; Samsung Galaxy Note 8, Galaxy S9, LG G4, G5, G6, V20 und V30

Der «Wizard Of Oz» -Ansatz

Wizard of Oz ist kein Fachbegriff. Auf diese Weise können Sie sich an ein anderes Beispiel für Dual-Kamera-Setups erinnern: Farbe und Schwarzweiß. Bei einigen Modellen sind die beiden verschiedenen Kameramodule für die Aufnahme von Farb- und Schwarzweißbildern zugewiesen. Dies führt nicht zu zwei Fotos (zumindest mit Standardeinstellungen), sondern zu einem einzelnen Foto, das die Farbinformationen von einem verwendet, um die scharfen Details des anderen zu verbessern.

Gleichzeitige Bilder von den Monochrom- und Farbsensoren des Essential Phones.

Wiederum hängt dieses duale Setup von der Bildverarbeitungssoftware des Telefons ab, um den größten Teil seiner Magie zu entfalten und die Größenbeschränkungen des Telefons für größere Kameramodule auszugleichen. Durch die verschiedenen Eigenschaften der Schwarzweißkamera kann das Telefon auch schneller fokussieren oder die Vorschau anpassen, um genauer anzuzeigen, wie das endgültige Bild aussehen wird.

Es gibt mindestens ein neues Premium-Telefon, das alle oben genannten Techniken für ein massives Setup mit drei Kameras kombiniert: das Huawei P20 Pro. Dieses Telefon verfügt über drei Rückfahrkameras: eine 3-fach-Zoomkamera für Fernaufnahmen, eine primäre 20-Megapixel-Kamera für Farbbilder und Porträts und eine dritte Monochromkamera für die Erfassung schärferer Bilddetails. Es wird wahrscheinlich nicht das letzte Telefon sein, das diese Technik ausprobiert – es gibt bereits Gerüchte über ein bevorstehendes iPhone mit drei Kameras.

Beispiele: Essential Phone, Huawei P9, P10, P20 und P20 Pro, Honor 8 und 9, Mate 10,

Andere Dual-Kamera-Setups

Es gibt andere Doppelkamerasysteme, die nicht genau in die oben genannten Kategorien passen, obwohl die meisten dieser Designs zurückgezogen oder einfach aufgegeben wurden. Beispiele beinhalten:

HTCs «Ultrapixel» -Setup: Ein Sensor mit hoher Dichte und ein Objektiv mit niedriger Blende in Kombination mit einer konventionelleren Kamera. HTC hat seine Dual-Kamera-Designs aufgegeben und bevorzugt nun ein flexibleres einzelnes „Ultrapixel“ -Modul.

Ältere Designs wie das HTC Evo 3D verwendeten zwei Kameras für 3D-Videos.

Ältere 3D-Kamerahandys: Einige Android-Modelle verwendeten zwei identische Kameramodule mit einer beträchtlichen Lücke dazwischen, um Fotos und Videos mit einem „3D“ -Effekt aufzunehmen. Diese Designs wurden normalerweise mit einem 3D-Lentikularbildschirm kombiniert, und das Interesse an dieser Funktion ist zusammen mit der kurzen 3D-TV-Produktkategorie gestorben.

erweiterte Realität: Spezialtelefone wie das Lenovo Phab 2 Pro verwenden zwei Objektive und Module, um den physischen Raum um sie herum genau zu messen und abzubilden.

Bildnachweis: Wesentlich, Apfel, Samsung, Huawei