Samsung
ist seit langem ein bemerkenswerter Akteur im Bereich der mobilen Bildsensorik und das Unternehmen geht mit der Einführung seiner
Galaxy S7
Smartphone-Reichweite.Das Unternehmen verdrängt seinen 16-Megapixel-Sensor mit hoher Pixelzahl von den Flaggschiffen des letzten Jahres zugunsten eines 12-Megapixel-Sensors mit niedrigerer Auflösung, der größere Einzelpixel aufweist.Lassen Sie uns also untersuchen, warum Samsung diese Änderung vornimmt.
Warum größere Pixel verwenden?
Uns wird regelmäßig, vielleicht zu Unrecht, erzählt, dass die Bildsensoren von Smartphones mit der Ausstattung und Qualität deutlich teurerer Geräte aufschließen.Fakt ist jedoch, dass die kompakte Größe von Smartphone-Kamerakomponenten den Designern zu Kompromissen führt.Wir haben oft gesehen, wie Ingenieure die Sensorauflösungen erhöhen, um Rauschen und Unvollkommenheiten zu verbergen, aber dies geht auf Kosten der Farbqualität und der Leistung bei schwachem Licht.Samsung scheint diesen speziellen Kompromiss direkt anzugehen, indem es die Megapixelzahl reduziert und sich für größere Pixelgrößen entscheidet.
Wie Fotografie-Enthusiasten wahrscheinlich wissen, ist es nicht die Megapixel-Anzahl, die für die Aufnahme hochwertiger Bilder so wichtig ist.Zusätzliche Pixel sind praktisch, um Bilder zu einem späteren Zeitpunkt zu beschneiden, und es könnte Sie interessieren, dass nur 6 Megapixel Daten für einen detaillierten Bildausdruck im A4-Format ausreichen.Stattdessen ist es die Größe des tatsächlichen Bildsensors und die Fähigkeit der Photosites (oder Sensorpixel), genügend Licht einzufangen, die für die Bildqualität sehr wichtig sind.
High-End-Smartphone-Bildsensoren sind kleiner als 30 mm2 und damit deutlich kleiner als DSLR-Sensoren.
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High-End-Smartphone-Bildsensoren sind typischerweise um oder kleiner als 25 mm2 (1/2, 5"), was sie deutlich kleiner macht als die Spitzenbildsensoren in DSLR-Kameras.
Einfach ausgedrückt ermöglichen größere Bildsensorgrößen größere Fotoseiten, was mehr Licht pro Pixel bedeutet.Dies führt in der Regel zu einem überlegenen Dynamikbereich, weniger Rauschen und einer besseren Leistung bei schwachem Licht als bei kleineren Bildsensoren mit einer zu hohen Pixelzahl.Aufgrund kompakter Smartphone-Formfaktoren werden wir natürlich nie genug Platz haben, um mit DSLR-Sensorgrößen mithalten zu können. Daher müssen Kompromisse eingegangen werden, um die richtige Balance zwischen Rauschen, Auflösung und geringer Lichtleistung zu finden.Anstatt nach einer zusätzlichen Auflösung zu streben, versucht Samsung, die Bildqualität zu verbessern, indem der für jede Fotosite verfügbare Platz maximiert wird.
Natürlich ist das Design von CMOS-Bildsensoren etwas komplizierter.Die Elektronik der Rückwandplatine und die Isolation zwischen Pixeln können einen wesentlichen Einfluss auf Attribute wie Rauschen aufgrund von Übersprechen zwischen Pixeln haben.Ebenso wichtig sind das auf dem Sensor platzierte Objektiv und der Bildsignalprozessor, der zur Interpretation der Daten verwendet wird.Leider hat Samsung nicht genug Bohnen verschüttet, um alles zusammenzufassen, was in seiner neuesten Smartphone-Kamera vor sich geht, aber hier ist, was wir wissen.
Samsungs Sensorspezifikationen
Samsung hat seine Pixelgröße von 1,0 µm bei seinen Isocell-Sensoren auf 1,4 µm im Galaxy S7 erhöht, was eine zusätzliche Lichterfassung in jeder Fotostelle ermöglicht.Im Vergleich zum Galaxy S6 bedeutet dies eine Steigerung der Pixelgröße um 56 Prozent.
Dies ist nicht ganz so groß wie die 2,0 μm-Größen in der Ultrapixel-Technologie von HTC und immer noch etwas kleiner als die 1,55 μm-Photosites im Sensor des Nexis 6P, die in unseren eigenen Tests eine durchweg hervorragende Leistung erbrachten.Allerdings hat Samsung auch die Öffnung im beiliegenden Objektiv stark vergrößert, damit zusätzliches Licht zum Sensor gelangen kann.Das Objektiv des Samsung Galaxy S7 hat eine Blende von F/1,7, gegenüber der Blende von F/1,9 bei der 16-Megapixel-Kamera des Galaxy S6, die bis zu 25 Prozent mehr Helligkeit bietet.
Zusammengenommen sagt Samsung, dass die Kamera im Galaxy S7 und S7 Edge dadurch 95 Prozent mehr Licht im Vergleich zum Vorgänger einfangen kann, was die Leistung bei schwachem Licht erheblich verbessern und dazu beitragen soll, Bilder zu entrauschen, ein häufiges Problem bei kleinen Smartphone-Sensoren.
Die Zukunft der schnellen Fokussierung
Das Ausmaß der Veränderungen von Samsung mit seinem neuen Bildsensor hört nicht nur bei der Lichtaufnahme auf.Das Unternehmen ist auch das erste Unternehmen, das eine Dual-Pixel-On-Chip-Phasenerkennung für jedes einzelne Pixel seines Sensors implementiert.
Diese Phasen-Autofokus-Technologie wurde in einigen DSLR-Kamerasensoren verwendet und funktioniert, indem sie die Phase des Lichts erkennt, das an zwei separaten Pixelpositionen empfangen wird.Diese Informationen können dann verwendet werden, um ein bestimmtes Objekt oder einen Teil des Bildes zu fokussieren, und zwar in einer Weise, die der Wahrnehmung der Tiefe durch das menschliche Auge nicht unähnlich ist.
Andere Bildsensoren, wie die High-End-Modelle des Sony Exmor RS, implementieren eine kleine Anzahl von Phasenerkennungsdioden über den Sensor, die jedoch normalerweise nur etwa ein Prozent der Pixel ausmachen.Samsung ist das erste Unternehmen, das die Phasenerkennung für jedes Pixel seines Sensors implementiert.Der große Vorteil hierbei ist, dass die Fokussierung viel schneller als bisher erreicht werden kann und die Fokuszeit weniger abhängig ist vom Inhalt der Pixel, die sich an bestimmten Stellen des Sensors befinden.Wie schnell das Galaxy S7 (rechts) im Vergleich zum Galaxy S6 (links) fokussieren kann, zeigt Samsung im folgenden Video:
Das Samsung Galaxy S7 hat sich sicherlich mit einem ganz anderen Blick auf die Fotografie aufgestellt als die vorherigen Flaggschiff-Modelle des Unternehmens, und die Theorie klingt direkt auf dem Papier, um die Bildqualität wirklich zu verbessern.Letztendlich ist es jedoch die endgültige Bildqualität, die am wichtigsten ist und zu einem guten Bild gehört mehr als nur der Sensor.Wir werden die Kamera des Mobilteils vielen Tests unterziehen, wenn es darum geht, eine vollständige Überprüfung durchzuführen.
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