Bildqualität: Die Evolution der iPhone-Kamera

Bisher hatte jedes iPhone mindestens ein Kameramodul an Bord. Dennoch blieben die fotografischen Fertigkeiten der Geräte und die Bildqualität sehr lange bescheiden. Christoph Künne hat die wichtigsten Modelle vom iPhone 3G bis zum iPhone 12 Pro Max im Hinblick auf Bildqualität und Fotofunktionen verglichen.

Computational Photography

Computational Photography – oder auf Deutsch Computerfotografie – ist die neue Disziplin, mit der sich der traditionelle Ansatz der analogen und digitalen Fotografie messen muss. Ich habe zwar in diesem Blogbeitrag schon darüber geschrieben, gewinne aber aus vielen Reaktionen den Eindruck, man kann den Unterschied gar nicht oft genug betonen. Anstatt – wie früher – Abbildungsfehlern mit immer komplexeren optischen Konstruktionen zu Leibe zu rücken, optimiert man heute die Bildqualität nach der Aufnahme im Gerät per Software. Dieses „Schönrechnen“ ist inzwischen zur Domäne der Smartphones mit Hochleistungsprozessoren geworden. Aktuell scheint die Kameraindustie in diesem Wettkampf abgehängt zu sein. Wäre sie es nicht, hätten wir im Vollformat vermutlich längst Bildergebnisse mit der Detailschärfe von Satelliten-Kameras und 20 Blenden Dynamikumfang.

iPhone-Kameras: Die Anfänge

Als das erste iPhone Ende 2007 auf den Markt kam, besaß es eine 2-Megapixel-Kamera. Sie konnte nur Fixfokus und kannte keinen automatischen Weißabgleich. Das ganze Gerät war eine Art Betaprodukt, von dem man besser schweigen sollte.

Sein Nachfolger iPhone 3G erschien schon gut sechs Monate später. Es gab sich praxistauglicher und – behielt die miserable Kamera. Der Nachfolger von 2009, der nun „iPhone 3GS“ hieß, hatte immerhin 3 Megapixel Auflösung. Fotografisch war er kaum fähiger als die Vorgänger – trotz Autofokus und automatischem Weißabgleich. Dafür beherrschte er aber immerhin das 480p-Videofilmen mit Bordmitteln.

Vergleichsaufnahmen iPhone 3G

Grundsätzlich können auch die bescheidensten Bildsensoren bei hervorragenden Lichtverhältnissen eine sehr ordentliche Bildqualität liefern. Interessant wird es dort, wo wenig Licht ist. Oder wenn man eine subtile Lichtstimmung einfangen will. Oder in Situationen mit ausgeprägten Beleuchtungsunterschieden, die einen hohen Dynamikumfang erfordern.

Wir haben hier Aufnahmen an einem dunklen Novembernachmittag gemacht und kurze Zeit später in der „blauen Stunde“. Beurteilen sollte man immer die Mischung aus Gesamtanmutung und der Detailqualität. Beides fällt in den drei Bildern aus dem iPhone 3G eher bescheiden aus.

Alltagsfoto iPhone 3G

Vergleichsfotos sind immer so eine Sache, weil sie unter standardisierten Bedingungen aufgenommen werden. Die oben sind dank der Stabilisierung durch ein Stativ erstaunlich gut geworden. Dieses Realweltfoto zeigt das ganze Grauen der frühen Smartphone-Fotografie. Aufgenommen in einem Restaurant von einer technisch unbedarften Fotografin.

iPhone-Kameras: Die einäugigen Schnappschuss-Kamera-Killer

2010, mit dem iPhone 4, das bereits über eine 5-Megapixel-Rückkamera verfügte, ging die – aus fotografischer Sicht betrachtet – zweite Generation von iPhone-Kameras an den Start. Sie bieten immer noch ein auf eine Blende beschränktes Weitwinkel-Objektiv. Allerdings nun mit etwa 1/2,5 Zoll Sensorfläche. Bis zum iPhone 8, machte diese Bauform eine Entwicklung, bei der sich die Auflösung mit 12 Megapixel mehr als verdoppelte. Seither findet man sie nur noch in den Einsteigermodellen wie dem aktuellen iPhone SE.

Spätestens mit dem iPhone 5 eignet sich die eingebaute Kamera zu weit mehr als nur dazu, optische Notizen aufzuzeichnen. Smartphones, die mit nur einem Objektiv arbeiten, ersetzen seither mehr und mehr einfache Schnappschuss- und Kompaktkameras.

Ich will es nochmal betonen: Die besseren Ergebnisse entstehen nicht, weil sich die Qualität der Objektive oder Sensoren sonderlich gesteigert hätte. Eine immer bessere Bildqualität ist Produkt der Rechenleistung der Smartphone-Prozessoren. Die dafür eingesetzten Tricks sind neben Belichtungsreihen und allerlei Objektivkorrekturen auch die Aufnahmen von „Live“-Fotos genannten 10-Bilder-Filmen, aus denen dann die Software optimierte Einzelbilder herausdestilliert.

Vergleichsaufnahmen iPhone 5

Man sieht schon deutlich: Die Details kommen besser heraus, aber es lässt sich erahnen, dass in Sachen Lichtstimmung und Dynamikumfang noch viel Entwicklungspotenzial vorhanden ist. Immerhin: Auch frühe Modelle beherrschen schon Tricks wie HDR-Belichtungsreihen oder Live-View-Fotos. Im Alltag ersetzen sie aber eher die Gerätegattung der Amateur-Videokameras als die der „richtigen“ digitalen Fotokameras. Beim Video können sie punkten, weil die Bildqualität deutlich besser ist als die der meisten Camcorder. In der Fotowelt stört es ambitioniertere Amateurfotografen hier oft, dass den einäugigen iPhones ein echtes, also ein optisches Zoom fehlt.

Apples erster Angriff auf die Fotoindustrie

Mit dem Nachfolgemodell iPhone 6, das hinsichtlich der Kamera-Hardware mit immer noch 8 Megapixel Auflösung nur unwesentlich besser war als das iPhone 5, wurde die aufsehenerregende Kampagne “Shot on iPhone” gelauncht. Es ging darum zu zeigen, dass man mit iPhones auch Fotos aufnehmen kann, die sich für großflächig gedruckte Werbung eignen.

Realweltfoto iPhone 4S

Hier sind noch deutlich die eher bescheidenen Qualitäten eines iPhone 4s zu sehen, aufgenommen in den Räumen des Miniatur Wunderlands in Hamburg. Allerdings zeigt sich schon, dass es nur ein wenig – per Hipstamtic-App – automatisierter Nachbearbeitung bedurfte, um aus dem 8-Megapixel-Foto eine visuell interessante Analogabzug-Adaption zu machen.

Realweltfotos iPhone 8: Schnappschüsse

Scheint die Sonne, eignen sich neue einäugige iPhones als ordentliche Amateur-Kameras. Sei es für die Straßenfotografie wie fürs Familienalbum. Aber auch mit den aktuelleren Modellen besteht das Grundproblem der schwachen Farben und der verrauschten Details, sobald das Licht nicht optimal ist, wie hier rechts in einem Hotel-Treppenhaus in Berlin.

iPhone-Kameras: Die Doppel-Linser

Bei der Modellreihe iPhone 7 hat Apple 2016 erstmalig auf einen beliebten Trend reagiert, den man zuvor nur von anderen Herstellern kannte. Das iPhone 7 Plus ist Apples erstes Smartphone mit zwei Kamerasystemen. Neben dem (nach Kleinbildmaßstäben) 26-Millimeter-Weitwinkel kommt ein 50-Millimeter-Objektiv hinzu, das in der Apple-Welt (entgegen üblichen Konventionen) als Telebrennweite eingeordnet wird. Diese Erweiterung ermöglich zwei wesentliche neue Fähigkeiten, die für ernsthaftere Fotografen wichtig sind: Erstens die Flexibilität eines optische Zweifach-Zooms. Zweitens kann man nun – durch die Kombination von zwei Aufnahmen mit unterschiedlicher Schärfe – Porträts aufnehmen, die einen unscharfen Hintergrund zeigen.

Einschränkend muss man anmerken: Das künstlich errechnete „Bokeh“ der ersten Generation fällt nicht wirklich spektakulär aus. In seiner Wirkung erinnert es an die Aufblendung auf f/4.5 im Vollformat bei 50 Millimetern Brennweite. Erst ab dem iPhone XS (ab 2018) lässt sich die damit erzeugte Tiefenwirkung nachträglich steuern und wirkt damit weniger künstlich.

Vergleichsaufnahmen iPhone 7 Plus

Mehr und feinere Details, ein weiterer Aufnahmewinkel und vor allem eine deutliche Steigerung der Qualität bei Nachtaufnahmen. Man kann hier bereits die „LPG“-Leuchtschrift an der Tankstelle deutlich entziffern und das Bildrauschen ist unterdrückt. Allerdings gehen die Nuancen des Nachthimmels dabei vollends verloren.

Realweltfotos iPhone 7 Plus-Porträts

Schaut man sich die Ergebnisse der ersten Generation des Porträtmodus an, zeigt ich sehr deutlich, warum Smartphones dieser Art im Alltag noch nicht an die Qualität besserer Kompaktkameras heranreichen. Während bei Tageslicht das Ergebnis im Hinblick auf Schärfe und Bokeh recht ordentlich ausfällt, sind Aufnahmen in Räumen, selbst bei relativ gutem Licht, nicht ansatzweise konkurrenzfähig.

iPhone-Kameras: die Dreiäugigen

Mit dem iPhone 11 Pro kommt 2019 ein drittes Kameramodul in Form eines extrem weitwinkligen 18-Millimeter-Objektivs (KB) mit Fixfokus hinzu. Damit steigert sich der Zoomfaktor (18-50 mm) auf etwa das Dreifache. Zudem spendieren die Entwickler dem Modell einen Nacht-Aufnahmemodus. Der erzeugt mittels mehr-sekündiger Belichtung viele Bilder, um daraus ein relativ rauschfreies und scharfes Ergebnis zu berechnen.

Mit dem iPhone 12 Pro Max spendiert Apple der 2020er-Baureihe nicht nur die größte Bauform aller iPhones, sondern auch einen etwas größeren Bildsensor. Allerdings nur beim 26-Millimeter-Weitwinkel. Das 18-Millimeter-Weitwinkel und das „Tele“ haben in diesem Modell immer noch einen winzigen 1/3,4“ Sensor. Die Kleinbild-äquivalente Brennweite des Teles ist hier auf 65 Millimetern verlängert worden, wodurch sich ein optischer Zoomfaktor von 4,5 ergibt.

Vergleichsaufnahmen iPhone 12 Pro Max

Mehr Details, mehr Dynamikumfang und keinerlei Rauschen. Selbst Überstrahlungen werden ziemlich souverän behandelt. Die Mischung aus größerem Bildsensor und Apples A14 Prozessor mit sechs Kernen kann vor allem im Hinblick auf die Bildqualität überzeugen. Wie weit man mit dem Gerät im fotografischen Alltag sonst noch kommt, werden wir im Lauf der nächsten Monate herausfinden. Erste Praxis-Eindrücke zu dem iPhone 12 Pro Max lesen sie hier.