Smartphone-Kameras

Smartphones betrachte ich als Taschencomputer, die außer einem Telefon unter Anderem eine Kamera haben. Diese wird über ein Computerprogramm (Software) gesteuert. Unter Taschencomputer verstehe ich Computer, die in eine Hemd- oder Hosentasche passen. Die Software wird als App bezeichnet, eine Kurzform von "Applikation" (Anwendung).

Wie jede Digitalkamera besteht eine Smartphonekamera aus einem Objektiv und einem Sensor, untergebracht in einem Gehäuse.

Objektiv

Smartphones sind weniger als ½ cm (5 mm) hoch. Typische Brennweiten haben deshalb Werte um 5 mm.

Einige Smartphones haben zwei Objektive. Das flache Gehäuse begrenzt die Anzahl möglicher Objektivbrennweiten. Teleobjektive mit längeren Brennweiten würden weit herausragen. Auswechselbare Objektive könnten dies ändern.

Abbildung: Objektive einer Smartphone-Kamera. Dieses Smartphone hat zwei Objektive auf der dem Display gegenüberliegenden Seite: Ein Weitwinkel- (4 mm ∼ 28 mm bei Vollformat) und ein Normalobjektiv mit leichter Tendenz zum Tele (6,6 mm ∼ 57 mm bei Vollformat). Das Licht beleuchtet bei geringer Helligkeit das Motiv zum Einstellen des Autofokus oder als "Blitzlicht". Bei Videoaufnahmen wird das Mikrofon aktiviert.

Optiken / Aufsätze / Vorsätze, die vor das Objektiv geklemmt werden, erweitern es beispielsweise zum Makroobjektiv, Teleobjektiv oder Super-Weitwinkelobjektiv. Die Bildqualität verringert sich dabei mehr oder weniger, abhängig von der Qualität des Vorsatzes.

Zoomen ("Heranholen") geschieht durch Benutzen des längerbrennweitigen Objektivs, sofern vorhanden und durch die Kamera-App unterstützt, in der Regel über das Vergrößern eines Sensorausschnitts. Die Bildqualität ist umso schlechter, je näher "gezoomt" wurde. Ich benutze diese Funktion nicht, da ich das im Nachhinein mit einem Bildbearbeitungsprogramm ebenso erledigen kann.

Sensor

Smartphone-Sensoren sind in der Regel klein, beispielsweise 1/3″ (4,8 mm × 3,6–mm). Deshalb rauschen sie schon bei verhältnismäßig niedrigen ISO-Werten. Außerdem ist die Schärfentiefe sehr groß aufgrund der kurzen Objektivbrennweiten.

Smartphones sind für Aufnahmen bei wenig Licht nicht so geeignet, ebenso nicht zum Freistellen von Motiven durch geringe Schärfentiefe.

Ist das Smartphone-Gehäuse ausreichend groß, ließen sich auch größere Sensoren einbauen. Dies erfordert hochwertigere Objektive mit ausreichend großem nutzbaren Bildkreis. Beides würde das Smartphone signifikant verteuern. Sehr gute Objektive mit großem Bildkreis würden störend aus dem Gehäuse ragen.

Dateiformat

Meistens speichern die Smartphones JPEG-Bilder. Manche können die Sensor-Rohdaten speichern, beispielsweise im DNG-Format.

Belichtungssteuerung

Die Belichtung wird durch Ändern des ISO-Werts und der Verschlusszeit gesteuert. Man kann auch Blenden einbauen und so zusätzlich die Belichtung und Schärfentiefe steuern. Das ist bei den kleinen Sensoren nicht zu empfehlen, da die Beugung vermutlich schon bei der nächst kleineren Blende die Bildschärfe verringern würde.

Kamera-Apps ermöglichen, die von der Belichtungsautomatik gesteuerte Belichtung zu korrigieren, wodurch das Bild heller oder dunkler wird.

Kamera-Apps

Die im Smartphone-Betriebssystem integrierte Kamera-App reicht für viele Fälle aus. Es lohnt, andere Apps zu betrachten. Beispielsweise kann ich Bilder im RAW-Format nur mit einer anderen App speichern: Das Smartphone-Betriebssystem stellt diese Option Funktion zur Verfügung, was von der eigenen App nicht genutzt wird. Typische Funktionen einer Kamera-App:

Festlegen/Ändern des Bereichs, auf den die Kamera scharfstellt (häufig sucht die App Gesichter bzw. was sie dafür hält und stellt die Entfernung darauf ein). Einige Apps können den Autofokus deaktivieren und manuell scharfstellen lassen, wobei scharfe Bildbereiche farbig hervorgehoben sind.
Manuelles Korrigieren der Belichtung: Bilder heller oder dunkler belichten als die Belichtungsautomatik vorschlägt
Selbstauslöser, Intervallaufnahmen (in regelmäßigen Zeitabständen automatisch auslösen für eine bestimmte Gesamtanzahl von Bildern)
Einblenden von Hilfslinien wie Gitter zum richtigen Ausrichten des Horizonts oder zur Bildgestaltung (Goldener Schnitt)
Serienbilder (Mehrere Bilder schnell hintereinander fotografieren)
Kombinieren mehrerer Bilder zu Panoramen oder HDRI, Pseudo-Langzeitbelichtungen
Bildbearbeitung wie Freistellen von Porträts vom Hintergrund (Pseudo-Bokeh)

Abbildung: Kamera-App. Diese Kamera-App lässt oben das "Blitzlicht" ein- und ausschalten (hier ausgeschaltet), das Dateiformat wählen (RAW), Aufnahmeoptionen einstellen (HDR, Belichtungsreihe, hier deaktiviert) sowie das Objektiv auswählen (Weitwinkel wird benutzt). Unten lassen sich einstellen: Belichtungskorrektur (keine), Verschlusszeit (1/16 Sekunde), ISO (1.600), Autofokus (manuell), Weißabgleich (automatisch). Das Gitter hilft, die Kamera waagrecht zum Horizont oder senkrecht zu Vertikalen wie Gebäudekanten auszurichten. Der große weiß ausgefüllte Kreis unten ist der Auslöser. Rechts daneben lässt sich der Selbstauslöser aktivieren.

Fotografieren mit dem Smartphone

Das Smartphonegehäuse wurde nicht zum Fotografieren konstruiert. Es ist sehr flach, sodass es etwas wackelig in den Händen liegt. Sind die Objektive nicht in der Gehäusemitte platziert, sondern am Rand, ragen leicht die eigenen Finger ins Bild. Der Auslöser ist nicht an einer günstigen Position: Entweder wird eine Gehäusetaste verwendet, die mehr oder weniger umständlich zu erreichen ist, da sie nicht als Auslöser konzipiert ist oder es wird auf eine Stelle des Displays gedrückt, was auch mehr oder weniger Verrenkungen erfordert, wenn beim Halten des Smartphones gleichzeitig darauf zu achten ist, dass es möglichst wenig wackelt und kein Finger vor das Objektiv geraten darf.

Ich lege beim Auslösen die Oberarme an den Körper, atme ruhig ein und löse aus, kurz bevor ich mit dem Ausatmen fertig bin. Falls möglich, lege ich die Gehäusekante irgendwo auf, beispielsweise auf einen Tisch, ein Geländer oder eine Mauer. Über eine Klemme mit Stativgewinde lässt sich das Smartphone auf einem Stativ befestigen. So sind lange Verschlusszeiten ohne Verwackeln möglich. In diesem Fall löse ich über den Selbstauslöser aus, damit die Vibrationen, die durch das Antippen verursacht werden, abgeklungen sind, bis sich der Verschluss öffnet. Eine Alternative ist die Auslösung über ein Kabel, beispielsweise durch eine Taste am Kopfhörerkabel.

Abbildung: Halter/Klemme mit Stativgewinde für Smartphones. Über einen Halter, einer Klemme, lässt sich das Smartphone auf einem Stativ befestigen. Hier wurde dieser auf ein kleines, leichtes und biegsames Taschenstativ geschraubt.

Ersetzt ein Smartphone eine dedizierte Kamera?

Unter "dediziert" verstehe ich, dass die Kamera ausschließlich zum Zweck des Fotografierens konstruiert ist und somit optimal dafür ausgelegt. Im Folgenden bezeichne ich die dedizierte Kamera als Fotoapparat.

Alleine aus Gründen der Ergonomie ist das Smartphone kein Ersatz. Ich finde das Fotografieren mit dem Smartphone als vergleichsweise sehr umständlich und unbequem. Es ist ein Vielzweck-Gerät und kann nicht optimal gestaltet sein für alle Zwecke, solange es nicht seine Größe und Form ändern kann sowie bei Bedienelemente "hervorzaubern".

Ein Fotoapparat liegt durch seine Gehäuseform gut in der Hand. Alle Bestandteile – Knöpfe, Räder, Tasten, Hebel – sind für den Zweck des Fotografierens ausgelegt. Auslöser und andere Bedienelemente lassen sich leicht ertasten und verstellen. Ich kann über separate Räder und Tasten die gewünschte Blende/Verschlusszeit/ISO einstellen. Will ich beispielsweise die Verschlusszeit ändern, drehe ich an einem griffigen Rad, das ich mit dem Daumen fühle ohne hinzuschauen, da es an einer Position ist, an der der Daumen es gut fühlen und greifen kann, sobald die Kamera in der Hand liegt. Dank schwenkbarer LC-Displays kann ich die Kamera optimal auf das Motiv ausrichten und das Bild anschauen, ohne dass ich meinen Körper verrenke.

Beim Smartphone wird praktisch alles über den Touch-Screen gesteuert. Ich kann keine Kamera-Einstell-Elemente fühlen. Dabei muss ich mir verschiedene Tipp- und Wischgesten einprägen, die in einem anderen Kontext anderes bewirken. Es kann geschehen, dass ich versehentlich eine Stelle auf dem sich überall gleich anfühlenden Display berühre und dabei unbeabsichtigt die Kamera verstelle. Der Auslöser kann auf eine Taste gelegt werden. Diese wurde zu einem anderen Zweck konstruiert, beispielsweise zum Verstellen der Lautsprecher-Lautstärke, und ist deshalb nicht unbedingt an einer ergonomisch günstigen Stelle. Das dünne Gehäuse ist schwierig still zu halten. Damit ich das Motiv optimal betrachten kann, müsste ich das Smartphone an ausgestreckten Händen vor meine Augen halten. Längere Verschlusszeiten verwackeln so. Fotografiere ich etwas nicht in Augenhöhe, ist das Bild nicht gut zu sehen – also meistens, da mit ausgestreckten Armen vor dem Gesicht keine ruhige Kamerahaltung möglich ist.

Die Bildschärfe guter Smartphone-Kameras reicht für Vergrößerungen auf A3 aus, solange mit wenigen ISO fotografiert wurde, also bei hellem Tageslicht. Ab ISO 200 rauscht der Sensor deutlich. ISO 200 liefern bei üblichen Kameras minimalstes Rauschen. Die Qualität von sehr guten Foto-Objektiven erreichen die Smartphone-Objektive nicht.

Es gibt Motive, die lichtstarke Teleobjektive erfordern oder Super-Weitwinkelobjektive. Auch hierfür ist das Smartphone kein Ersatz.

Es ließen sich noch mehr aufzählen, wo man nur mit einer passenden Kamera zufrieden sein wird, wie Sportaufnahmen, bei denen der Autofokus sich schnell bewegenden Motiven folgen muss. Die genannten Beispiele sollten ausreichen, damit klar ist, dass eine Smartphonekamera nicht pauschal einen Fotoapparat ersetzt. Würde man größere Sensoren einbauen und Wechselobjektive, ginge das auf Kosten der sonstigen Ergonomie eines Smartphones, ohne dass die Ergonomie eines Fotoapparats erreicht wird.

Da mit dem Bildwinkel einer Smartphonekamera – ein leichtes Weitwinkel – trotzdem sehr viele gute Bilder möglich sind, könnte sie als Ersatz dienen für jene, die nur diesen Bildwinkel benötigen und meist im Tageslicht fotografieren.

Ich sehe die Smartphone-Kamera als Option, wenn ich keine Lust habe, eine größere Kamera mitzuführen. Da das Smartphone allgegenwärtig ist, dürfte die Smartphone-Kamera die erste sein, die die meisten Menschen jederzeit griffbereit haben. So lassen sich Momente festhalten, die andernfalls nicht fotografiert worden wären.

Elmar Baumann, 01.06.2018.

Letzte Bearbeitung: 03.06.2018.

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