Handykameras: Wo ist der Engpass zur Verbesserung?

[DoS007]

Im Endeffekt gibt es einen Sensor und eine Linse. Der Sensor sollte möglichst groß sein und die Linse auch, damit viel Licht für einzelne Pixel zur Verfügung steht.

Wo ist denn jetzt das Problem bei Handykameras? Auf der Rückseite ist doch genug Platz von der Fläche her? Oder ist die Tiefe das Problem? Was ist daran das Problem, bei Handykameras den Sensor einfach flächenmäßig größer zu machen und die Linse auch flächenmäßig größer zu machen?

Kann mir jemand mal das Problem erklären?

 

[DcJ]

Bautiefe - Telefon würde viel dicker werden

 

[DoS007]

Bautiefe - Telefon würde viel dicker werden

Wodurch genau? Könnte man nicht einfach den Sensor "breiter und höher" bauen?

 

[Andreas_]

Nicht der Platz ist das Problem. Je größer der Sensor umso teurer ... auch benötigt man für größere Sensoren auch größere Objektive ... die sind ebenfalls teurer und benötigen mehr Platz ...

 

[cartridge_case]

Welche Handykameras sind dir denn noch nicht gut genug? Das vom P30 pro?!

 

[Toms]

Große Sensoren benötigen große Objektive. Nie grefragt, warum Vollformatobjektive so rieisig sind, aber die von kleinen Systemkameras nicht?

 

[so_oder_so]

Das P30 Pro zeigt deutlich woran es krankt - Platz für gescheite Linsen und Optiken.

Der Sensor allein bringt dir nichts, wenn du massive Abstriche bei Linsengröße und Güte machen musst, damit dein Smartphone nicht zum Ziegelstein wird. Die Huawei P30 Pro Kamera mit 90°-Prisma ist da ein Lösungsansatz.

 

[DoS007]

Nicht der Platz ist das Problem. Je größer der Sensor umso teurer ... auch benötigt man für größere Sensoren auch größere Objektive ... die sind ebenfalls teurer und benötigen mehr Platz ...

Also doch nur eine Entwicklungs- und Geldfrage und keine physikalische Grenze? Oder doch wegen dem Platz?

Große Sensoren benötigen große Objektive. Nie grefragt, warum Vollformatobjektive so rieisig sind, aber die von kleinen Systemkameras nicht?

Das P30 Pro zeigt deutlich woran es krankt - Platz für gescheite Linsen und Optiken.

Der Sensor allein bringt dir nichts, wenn du massive Abstriche bei Linsengröße und Güte machen musst, damit dein Smartphone nicht zum Ziegelstein wird. Die Huawei P30 Pro Kamera mit 90°-Prisma ist da ein Lösungsansatz.

D.h. der Engpass ist die Tiefe, die durch das Objektiv entsteht? (Handys sollen ja dünn bleiben)

Welche Handykameras sind dir denn noch nicht gut genug? Das vom P30 pro?!

Es geht mir eher grundsätzlich um die Frage, warum Kameras nicht von heute auf morgen noch viel besser werden können.

 

[cartridge_case]

warum Kameras nicht von heute auf morgen noch viel besser werden können

Nochmal: Was fehlt dir da aktuell? 100x Zoom? 300 Megapixel?

 

[DcJ]

Also ich kann sehr sehr weit ausholen aber ich versuche es mal einfacher:

Generell ist mehr Licht immer besser damit der Sensor auch bei schlechtem Licht gut arbeiten kann. Dafür brauchst du eine grosse Aperturblende = Platz und Grosse Linsendurchmesser.
Am besten mehrere Linsen die gegenseitig die Farbfehler aufheben oder du machst das komplett über die Elektronik (Qualitätsverlust)
Die qualität der Linsen ist auch entscheidend. Entspiegelt sollten sie sein, möglichst gleichmässig etc..
Alles eine Kostenfrage - aber die Optik bei guten Kameras ist doch heute so gut..

 

[scooter010]

Eine Linse hat eune gewisse Form (eben eine Linse). Deste mehr Durchnesser, desto dicker. Ebenso wird dann auch mehr Abstand erforderlich.

 

[DoS007]

(@cartridge_case Bildqualität insgesamt; wie scharf das Bild wirkt, wie wenig Noise z.B. bei dunklerer Umgebung, usw.; aber wie gesagt, die Frage ist eher allgemein gemeint)

Also anscheinend ist die Linse/Objektiv das Problem. Die werden doch schon bereits länger entwickelt. Ist da abzusehen, dass sich da noch was tut, oder hat sich da seit mehreren Jahren nicht mehr so viel getan linsentechnisch?

Bei den aktuellen Handypreisen, sollte doch Geld für die Qualität der Linse ausreichend vorhanden sein?

 

[scooter010]

Das Problem ist die Physik. Licht hat mehrere Wellenlängen (Frequenzen) und ein Optischen Medium hat einen frequenzabhängigen Brechungsindex. Übertreibt man es mit der Lichtbrechung (schmalere aber größere Linse) dann sieht man an Kannten unscharfe Farbsäume. Außerdem kann man kein beliebug stark brechendes Material herstellen, dass auch noch durchsichtig und farbecht genug ist.

 

[Axxid]

Bei den aktuellen Handypreisen, sollte doch Geld für die Qualität der Linse ausreichend vorhanden sein?

Ich finde es immer wieder putzig, wenn man davon ausgeht, dass die ganze Technik (SoC, Display,..) in Smartphones ja kein Geld kostet..

 

[Ein_Freund]

Bei den aktuellen Handypreisen, sollte doch Geld für die Qualität der Linse ausreichend vorhanden sein?

Kosten doch "nur" doppelt soviel wie Spiegelreflexkameras und haben 30 weitere Funktionen als "nur" Kamera zu sein.

 

[DcJ]

Ich denke du stellst dir das zu einfach vor: Für den Einstieg:
Wikipedia Abbildungsfehler und Aperturblende

Platz ! Wohin mit der Linse? Die Elektronik,, und dann muss das bezahlbar bleiben...
Grosse Objektive für Kameras kosten leicht 4 stellig.. die machen sie aber nicht so lang weil das toll aussieht sondern weil das handfeste Vorteile hat. Das würde keiener in einem Handy akzeptieren

 

[Nilson]

Ergänzend zu dem von @scooter010
Smartphones sollen möglichst Flach sein, also muss b und damit f sehr klein sein, vor allem wenn man B möglichst groß haben will (großer Sensor). Und wie @scooter010 schon sagt. Es gibt Grenzen wie so eine Linse aufgebaut sein kann, ohne dass es zu anderen (ungewünschten) Effekten kommt, egal wie teuer bzw. gut so ein Linse ist.
Nicht umsonst haben gute (nicht Smartphone) Kameras große Linse und Objektive.

Damit mit sich rein auf dem Weg (radikal) was ändert, müsste man also ein revolutionär neues Material für Linsen gefunden werden.
Der weg geht eher in eine andere Richtung. Mehrere Linse, Software etc. Aber das wird auch nicht von heut auf Morgen bessern. Aber von heute auf in 10 Jahren wird es besser werden. Vergleich einfach mal Handy-KAmeras von vor 10 Jahren mit heute.

 

[DoS007]

@Axxid @Ein_Freund Ich glaube Geld ist gar nicht so das Problem (selbst bei einem 2000 Euro Handy wäre die Kamera vermutlich nicht erheblich besser - warum? sonst wäre das bestimmt schon gemacht worden). Wenn es so günstige Handys, wie die von Xiaomi mit Tophardware für ca. 300 Euro geben kann, könnte ich mir schon vorstellen, dass ein 1000 Euro Handy mehr Geldkapazität für die Kamera zur Verfügung hat. Außerdem könnte ich mir vorstellen, dass es zumindest für Hobbykameramenschen zumindest Spezialhandys geben könnte für 2000 Euro mit guter Kamera (und alleine dafür, die beste Handykamera zu haben wäre auch schon eine Imageverbesserung). Gibt es aber nicht - also vermute ich, dass Geld nicht das Problem um eine bessere Kamera zu bauen.

Das Problem ist die Physik. Licht hat mehrere Wellenlängen (Frequenzen) und ein Optischen Medium hat einen frequenzabhängigen Brechungsindex. Übertreibt man es mit der Lichtbrechung (schmalere aber größere Linse) dann sieht man an Kannten unscharfe Farbsäume. Außerdem kann man kein beliebug stark brechendes Material herstellen, dass auch noch durchsichtig und farbecht genug ist.

Vielen Dank für diese ausgezeichnete Erklärung. Es ist also eher ein physikalisches Problem.

@DcJ Die Linsen wurden ja bereits seit diversen Jahren bei den großen Kameras entwickelt. Gab es da in den letzten Jahren noch große Fortschritte? Falls nein, könnte das ja bei den Smartphone Kameras ähnlich sein (keine großen Fortschritte mehr bei der Linse)?

Dafür spricht, was @Nilson auch gerade geschrieben hat.

 

[Pyrukar]

Gab es nicht auch schon eine Digitalkammera mit der man auch telefonieren konnte oder war das nur ein Aprilscherz

 

[adius]

Es geht mir eher grundsätzlich um die Frage, warum Kameras nicht von heute auf morgen noch viel besser werden können.

Physik und optische Gesetze. Da sind in den kleinen Gehäusen einfach noch Grenzen gesetzt. Alte Fotohasen wissen schon lange das große MegaPixelzahlen nicht immer was über die Qualität aussagen. Die sind aber Werbewirksamer und für Laien soooo faszinierend. APS-C bis 20 MPixel und Vollformat bis 40 Mpixel ist wohl ein guter Schnitt. Bei Hasselblad mit einem 6 x 6 cm Sensor dürfen es auch schon mal 100 Mpixel sein und das für den Preis eines Mittelklasse Autos. Kommen noch die Qualitäten des Linsen dazu die in Auflösung "Linien per inch" gemessen werden. Schau dir mal die Spitzenwerte der Vollformatobjektive an und der der Handyknipsen (falls man die überhaupt bekommt) Welten! Trotzdem sind die Handyknipsen inzwischen sehr gut für die Alltagsknipserei. Den Rest macht die Software die inzwischen aus mehreren Linsen verschiedener Brennweite ein Bild zusammen bastelt. Und der größte Vorteil, das Handy hat man immer dabei.
Übrigens: Es gibt sogar schon Fotowettbewerbe mit Handyfotos! Da wird aber eher auf die künstlerische Kreativität als auf Selfis oder Essensfotos gesetzt.