Samsung G. S20 Ultra
Zusammen mit connect haben wir ein neues Testverfahren für Smartphonekameras entwickelt. Im ersten Schritt testen wir ausschließlich JPEG-Bilder. Das Thema RAW wird aber folgen.
Die beste Performance liefert die überzeugende Weitwinkelkamera. Die beiden anderen Kameras sind eine willkommene Ergänzung aber nicht auf deren Topniveau.
Weitwinkel (Hauptkamera) – 1,8/7mm (26mm KB), 108-MP-Sensor, JPEG mit 12 oder 108 MP
Auch das S20 Ultra nutzt die 108-MP-WW-Kamera. Bei viel Licht liefert das 108-MP-JPEG die besten Ergebnisse. Lässt das Licht nach, empfehlen wir die 12-MP-Aufnahme. Das S20 Ultra geht etwas weniger stark gegen das Rauschen vor als das Note. Bei manchen Strukturen führt das zu leichten Verlusten, andere erscheinen knackiger. Insgesamt ist die Weitwinkelkamera sehr gut. Unsere Wertung basiert auf der in Summe höheren Punktzahl der 12-MP-Lösung.
Normalbrennweite – 1,8/7mm (52mm KB), 108-MPSensor, JPEG mit 12 MP
Als digitale Normalbrennweite liefert die Weitwinkelkamera 12-MP-JPEGs mit sichtbar weniger Feinzeichnung in fast allen Strukturen, aber härtere und auffälligere Kanten.
Telebrennweite – 3,5/19 mm (103 mm KB), 48-MP-Sensor, JPEG mit 12 MP
Das Telemodul hat einen 48-MP-Sensor mit Pixel-Binning, aber mit Blende 3,5 eine relativ lichtschwache Optik. Ausgegeben werden 12-MP-JPEGs. Bei viel Licht kann das S20 Ultra nicht ganz die Feinzeichnung des Note 20 Ultra erreichen. Seine Bilder sind glatter und detailärmer. Bei wenig Licht gleicht sich die Detailwiedergabe stärker an. Wird es Nacht, bleibt vom Telebild des S20 Ultra mehr übrig als beim Note 20 Ultra – gut ist es aber ebenfalls nicht. Unterm Strich liefert es eine vergleichbare Leistung und erreicht leider nur eine der hinteren Platzierungen.
Superweitwinkel – 2,2/2,20mm (13mm KB), 12-MPSensor, JPEG mit 12 MP
Im S20 Ultra begegnet uns erneut das 12-MP-Superweitwinkelmodul. Die Kritik aus dem Ultra-Test wiederholt sich: Die Fotos wirken stets leicht verwaschen. Allerdings liefert das S20 Ultra mehr Details. Die DL-Werte für kontrastreiche Strukturen fallen höher aus, aber auch das Rauschen. Damit holt das Superweitwinkel des Ultra hier mehr Punkte, aber im Dunkeln empfiehlt es sich nicht.
Das Sony Xperia 1 II punktet mit einer sehr guten Kamera-App und leistungsstarken AF-Funktionen. Die Bildqualität ist gut, teilweise sehr gut, aber noch nicht auf Augenhöhe mit den absoluten Topgeräten. Weitwinkel (Hauptkamera) – 1,7/5,11mm (27mm KB), 12-MP-Sensor, JPEG mit 12 MP
Sony setzt hier auf einen großen Sensor mit nur 12MP, um Fläche und Empfindlichkeit zu optimieren. Ganz geht das Konzept nicht auf, wie der Blick auf das Pixel 4 zeigt. Punkte kosten die schlechteren DeadLeaves-Werte sowie die stärker betonten Kanten. Sony hält mit diesen Eingriffen das Rauschen zwar geringer als Google, doch die Bilder wirken detailärmer. In Bereichen mit feinen, aber eher kontrastarmen Strukturen führt das zuVerlusten im Bild, die mit nachlassendem Licht steigen. Auf Nachtaufnahmen sind die Bilder wie weichgezeichnet – haben aber auch ein relativ geringes Rauschen.
Normalbrennweite – 1,7/5,11mm (52mm KB), 12-MPSensor, JPEG mit 12 MP
Als digitales Zweifachzoom ist die Hauptoptik nicht zu empfehlen. Da der Sensor 12 MP liefert, ist die Datenbasis für die Hochrechnung klein, was zu den eher niedrigen Werten für Auflösung und DeadLeaves führt. So können die Ergebnisse selbst bei gutem Licht nicht punkten.
Telebrennweite – 2,4/ 6,95 mm (70 mm KB), 12-MP-Sensor, JPEG mit 12 MP
Besser schlägt sich das Telemodul, ohne das Niveau der Weitwinkelkamera zu erreichen, aber weniger ausgeprägt. Zu unseren Wünschen gehören höhere DeadLeaves-Werte für mehr Feinzeichnung, positiv fällt die wenig aggressive Kantenbearbeitung auf. Wenn die Motive es zulassen – z. B. Portraits – sollte man zum Telemodul greifen. Aber nur, wenn es hell ist. Das Tele zeigt sich wenig dunkelheitsresistent und baut bei nachlassendem Licht recht schnell ab.
Superweitwinkel – 2,2/2,67mm (16mm KB), 12-MPSensor, JPEG mit 12 MP
Beim Superweitwinkel sehen wir bessere Auflösungs- und DeadLeaves-Werte, aber auch kräftige Kantenaufsteilung. Das ist knackig, aber über das Ziel hinaus geschossen. Uns überrascht, dass Sony beim Superweitwinkel die Signalverarbeitung im Vergleich zum Tele auf den Kopf stellt.
Obwohl die Weitwinkel kamera einen positiven Eindruck hinterlässt, bleiben zu viele „Aber“: Die teilweise sehr aggressive Signalverar beitung, die Performance bei Nacht, das nur wenig über zeugende Superweitwinkel modul. Preislich ist das Gerät jedoch attraktiv.
Weitwinkel (Hauptkamera) – 1,9/5,43mm (25mm KB), 64MPSensor, JPEG mit 16 oder 64 MP
Bei gutem Licht sollte man das Redmi Note 9 Pro unbe dingt mit der maximalen Auf lösung einsetzen – dann ist das Detailniveau höher, und die Signalverarbeitung rechnet nicht zu viele Artefakte hinein. Die Signalverarbeitung agiert sowohl bei 64Me gapixel als auch bei 16MegapixelEinstellung ausgespro chen aggressiv, wenn das Licht nachlässt. Bei den 16MP Aufnahmen produziert sie auch noch unschöne Artefakte, die den Bildeindruck verschlechtern. Mit nachlassendem Licht sinkt die Abbildungsqualität der 64MPJPEGs schneller. Schon bei leichter Dunkelheit sind die 16MP Bilder etwas detailreicher – ebenfalls stark nachgezeichnet, aber eben nicht so stark wie die hochaufgelösten Pendants. Bei Nacht überzeugt die Abbildungsleistung weniger. Doch bei aller Detailkritik: Es ist ein sehr gutes Weit winkelmodul. Unsere Wertung basiert auf der in Summe höheren Punktzahl der 16MPLösung.
Normalbrennweite – 1,9/5,43mm (56mm KB), 64MP Sensor, JPEG mit 16 MP
Als digitales Zweifachzoom ist die Weitwinkelkamera we nig geeignet. Hier arbeitet die Signalverarbeitung erneut übertrieben aggressiv: Die starken Kontrastanhebungen und die harten Kanten machen die Bilder schon bei gutem Licht kaputt. Wir empfehlen, darauf zu verzichten. Da die ses Smartphone, anders als das Mi Note 10, kein Tele mit bringt, schränkt dies die Möglichkeiten des Fotografen ein.
Superweitwinkel – 2,2/1,65 mm (13 mm KB), 8MPSen sor, JPEG mit 8 MP
Nur 8MPAuflösung und niedrige DeadLeavesWerte: Auf den Superweitwinkelbildern des Redmi ist schon bei viel Licht nicht so viel zu sehen. Aus Fotografensicht lohnt dieses Superweitwinkel nicht.
Da unser Smartphonekameratest auf dem Testchart für Systemkameras basiert, können Sie die Messwerte, nicht aber die Punktewertungen miteinander vergleichen.
Das Testchart ermöglicht, an 20 Bildbereichen mit sechs verschiedenen Strukturen Aussagen über Auflösung und Feinzeichnung zu treffen. Darüber hinaus bestimmen wir mit diesem Testchart Rauschen, Farbwiedergabe, Vignettierung und Verzeichnung. Da Smartphones immer mehr Kameras enthalten, messen wir außer der Hauptkamera – meist ein moderates Weitwinkel – auch Superweitwinkelund Teleoptik, sofern sie vorhanden sind. In jedem Fall testen wir ein Zweifachzoom ausgehend von der Hauptoptik. Das kann die zweite, oft als Tele bezeichnete Kamera sein oder ein digitales Zweifachzoom direkt auf der Hauptkamera. Alle Messungen erfolgen bei 5000, 200 und 5 Lux.
Auflösung
Die Auflösung bestimmen wir im ersten Schritt über einen schwarzweißen Siemensstern, dessen Kanten nicht scharf, sondern einer Sinuskurve entsprechend weich moduliert sind, damit die Nachschärfung nur moderat zugreift. Die Grenze der Auflösung ist erreicht, wenn der Bildkontrast auf 10% des Eingangskontrasts sinkt (MTF10). Jeder Siemensstern enthält acht Segmente, deren Resultate getrennt ausgewertet und gemittelt werden. Das Ergebnis ist damit richtungsunabhängig. Das Testbild enthält sieben Siemenssterne mit hohem Kontrast (1) und drei mit niedrigem Kontrast (2). Da die Kameras bei der Signalverarbeitung auch kontrastabhängige Berechnungen anstellen, ist es wichtig, dies im Test abzubilden.
Randabfall
Da die Siemenssterne auf dem Testchart in drei verschiedenen Abständen zur Bildmitte platziert sind, lässt sich der Randabfall der Auflösung bestimmen. Er ist zunächst eine Eigenschaft des Objektivs. Normalerweise fällt die Auflösung zu den Rändern je nach Objektivqualität unterschiedlich stark ab. Doch wiede
rum spielt die Signalverarbeitung eine Rolle: Denn Nachschärfung und Kantenanhebung können die Auflösung grundsätzlich beeinflussen. Und das führt in den Ecken immer wieder zu höheren Auflösungen als im Bildfeld. Doch wenn ein Hersteller zu aggressiv vorgeht, entsteht ein unnatürlicher, zu harter Bildeindruck.
Zentrierung
Gerade in Smartphones sind nicht immer alle Optiken parallel vor der Linse justiert; auch der Transport kann sie dejustieren. Wir vergleichen darum bei allen Kameras die Auflösung der vier Siemenssterne in den Bildecken. Bei schlecht zentrierten Optiken sind dann Differenzen von mehreren 100 Linienpaaren/Bildhöhe messbar.
Feinzeichnung
Schräg unter dem Dead-Leaves-Feld mit hohem Kontrast (3) steht eines mit niedrigem Kontrast (4) auf der Testtafel. Auch auf diesen farbigen Strukturen bestimmen wir sowohl die Auflösung für hochkontrastige als auch für niedrigkontrastige Strukturen. Schließlich ist die Welt vor der Kamera nicht nur bunt, sondern auch voller unterschiedlicher Kontraste. In den Dead-Leaves-Feldern messen wir die Auflösung der farbigen Strukturen für einen Grenzkontrast von 50%. Die Grenze der Dead-Leaves-Auflösung ist also erreicht, wenn der Bildkontrast auf 50% des Eingangskontrasts sinkt (MTF50). Die niedrigkontrastigen Strukturen liefern so beispielsweise einen Messwert für die Erhaltung feiner Strukturen ohne Maximalkontrast im Bild.
Artefakte
Die Kamera rechnet im Zuge der Bildoptimierung Artefakte als zusätzliche und damit falsche Strukturen ins Bild. Wir vergleichen in den Dead-Leaves-Feldern (3 und 4) das Kamerabild mit dem Ausgangsbild auf der Testtafel. So erkennt die Software, welche Strukturen im Bild mit welchem Kontrast erhalten bleiben und welche als Artefakte neu hinzugekommen sind. Das führt zu einem sauberen DLWert und liefert zugleich einen Messwert für Artefakte, wiederum bezogen auf kontrastreiche und kontrastarme Strukturen.
Rauschen
Unser Testverfahren setzt auf die der visuellen Wahrnehmung angepasste Rausch
bewertung VN. Hohe VN-Werte stehen für starkes Rauschen. Neben den Graufeldern (5) betrachten wir das Rauschen in den Farbfeldern (6). Das Rauschen ist zudem helligkeitsabhängig, was der Test ebenfalls erfasst und bewertet.
Kantenanhebung
Alle Kameras optimieren die Kanten, damit das Bild schärfer und detailreicher wirkt. Die Kantenanhebung verbessert Auflösungs- und DeadLeaves-Werte, was bei maßvollem Einsatz auch sehr sinnvoll ist. Ohne Kantenanhebung wirken die Bilder konturenlos, übertrieben eingesetzt, wirkt das Bild jedoch beschädigt. Verstärkt eine Kamera eine Kante, wird aus der aufgezeichneten abgeflachten Rechteckkurve nicht die ideale Rechteckkurve der Vorlage, sondern eine verstärkte mit leichten Über- und Unterschwingern. Das ist maßvoll erwünscht, wird aber oft übertrieben. Im Bild begleiten dann feine, aber hässliche Parallelllinien die Kanten. Sie können hell oder auch dunkel sein.
Unsere Kanten (7) sind in zwei Entfernungen zur Bildhöhe angeordnet, immer als hoch- und niedrigkontrastiges Paar und immer horizontal sowie waagerecht ausgerichtet. Eine
richtungsabhängige Nachschärfung ist nicht ungewöhnlich und wird von uns so mit zwei Kontrastvorlagen erfasst. Als Berechnungsgrundlage für die Kanteneffekte dient die Fläche unter den Über- und Unterschwingern. Wir verwenden die so berechneten Kantenwerte für hohen und niedrigen Kontrast, um die entsprechenden Dead-Leaves- und Auflösungsergebnisse zu bewerten.
Farbwiedergabe
Unser Labor ermittelt nicht nur den Farbabstand Delta E für jedes einzelne
Farbfeld (6), sondern auch die Differenzen in der Farbsättigung, im Farbton und in der Helligkeit. Der abgedruckte Wert nennt die mittlere Abweichung Delta E.
Wie unsere Beispiele zeigen, sieht die eine Kamera ein grünes Farbfeld, wo die andere ein blaues Feld erfasst. Auch die Helligkeitsunterschiede zwischen den Farbfeldern schwanken von Kamera zu Kamera sichtbar. Dazu kommt noch, dass nicht jede Kamera alle Farbfelder überhaupt voneinander trennen kann. In der Wiedergabe fehlt dann die Trennung
zwischen den einzelnen Feldern. Bei nachlassendem Licht nimmt die Farberfassung zudem noch weiter ab. In der Regel sind 25% der Pixel rotempfindlich, 25% blauempfindlich und 50% grünempfindlich. Das reduziert nicht nur die Farbauflösung in den Rot- und Blau-Kanälen deutlich gegenüber der Grünauflösung, sondern führt bei nachlassendem Licht auch zu einem stärkeren Rauschen in den Rot- und Blau-Kanälen.
Verzeichnung
Gekrümmte Linien an den Bildrändern kennen Fotografen vor allem von Superweitwinkelobjektiven. Da wird eine gerade Hauswand schon einmal als kurvenartiges Gebilde dargestellt. Für Weitwinkel- und für Teleobjektive rechnet die Kamerasoftware diese Fehler mehr oder weniger vollständig aus den Bildern heraus, was meist sehr gut funktioniert.
In den Ecken werden aus Kreisen dennoch manchmal kleine diagonale Striche. Bei Superweitwinkelkameras lässt sich die Verzeichnungskorrektur, je nach Hersteller, an- und abschalten. Die bei diesen Objektiven meist – notwendig – sehr starken Korrekturen können zu Verzerrungen in den Ecken, zu Auflösungsverlusten, Rauschanstieg, Artefakten etc. führen. Die im Bild verbliebene Verzeichnung bestimmt das Testlabor über die Passkreuze.
Vignettierung
Auf fast allen Weitwinkelaufnahmen zeigen sich unkorrigiert mehr oder weniger stark abgedunkelte Bildecken. Daran „schuld“ist neben konstruktiv bedingten Abdunklungen das „Cosinus-hoch-4-Gesetz“, das den Helligkeitsverlust in den Ecken in Abhängigkeit vom Bildwinkel beschreibt. Dem versuchen die Hersteller mit optimierten Rechnungen und einer kamerainternen softwareseitigen Aufhellung der Bildecken entgegenzuwirken. In den Ecken steigt darum oft das Rauschen an.