Handy-Kamera: Megapixel sind nicht alles

Fotografieren mit dem Handy Keine Frage, die Kamera ist mittlerweile ein Standard-Feature auf dem Handy. Es kommen kaum noch neue Mobiltelefone in die Läden, bei denen dieses Extra fehlt - selbst die meisten Einfach-Handys bringen eine entsprechende Ausstattung mit. Doch gerade bei den billigen Modellen ist der Spaß an der Kamera begrenzt - sie taugt teilweise kaum für Schnappschüsse. Bei einer niedrigen Auflösung hat man in der Regel wenig Vergnügen beim Betrachten der Bilder, wenn man sie in gängigen Fotoformaten auf Papier druckt. Doch auch mehr Megapixel bedeuten nicht automatisch bessere Qualität. Trotzdem gibt es inzwischen durchaus schon einige Handys auf dem Markt, die eine ansprechende Bildqualität liefern. Im Folgenden beschreiben wir, welchen Einfluss verschiedene Bestandteile einer Digital-Kamera, wie Sensor, Objekt und Blitz, auf das Bild und seine Qualität haben.

Mehr Pixel: Nicht automatisch mehr Qualität

Zwar können die aktuellen Handys mit mehr Megapixel Auflösung deutlich mehr Details aufzeichnen als bisherige Kameras mit geringerer Auflösung. Doch das bedeutet noch nicht, dass man automatisch auch gute Bilder erhält.

Die Anzahl der Bildpunkte allein lässt noch keinen Schluss auf die Bildqualität insgesamt zu. Wenn schon die Linse ein unscharfes Bild liefert, dann vergrößert etwa ein Megapixel-Sensor im Vergleich zum einem VGA-Sensor einfach nur die Unschärfe. Hinzu kommt, dass viele Kamera-Handys vergleichsweise kleine Objektive und keinen Blitz haben. Hier zeigen sich schnell die Grenzen von Handy-Kameras.

Bildsensoren und Farbrekonstruktion: CCD oder CMOS

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Früher wurden als Bildsensoren vor allem CCD-Chips verwendet. Mittlerweile wurden sie jedoch bei Kamera-Handys weitgehend durch aktive Pixelsensoren (APS) abgelöst, die auf CMOS-Technik basieren und häufig auch als CMOS-Sensoren bezeichnet werden.

Schema CCD/CMOS
Quelle: Kodak Die Foto-Sensoren nutzen den sogenannten fotoelektrischen Effekt. Umso mehr Licht auf den Sensor fällt, desto größer ist die Ladung, bzw. der Strom, der damit ausgelöst wird. Daher werden so nur unterschiedliche Maße von Helligkeit ermittelt wie bei einem Schwarz-Weiß-Bild. Damit Farbe ins Spiel kommt, wird vor jeden Pixel-Sensor ein Farbfilter gesetzt.

So "sieht" das eine Pixel dann rot, das andere grün und das dritte blau. In der Regel benutzt man dabei doppelt so viele grüne wie blaue und rote Filter, weil das menschliche Auge im Grünbereich weitaus empfindlicher ist als im übrigen Farbspektrum. Um ein vollfarbiges Bild zu erzeugen wird die so genannte Farbinterpolation eingesetzt. Dabei werden für jeden Sensor die beiden Farben, die für diesen weggefiltert wurden, aufgrund der Messwerte der umliegenden Pixel rekonstruiert.

Beide Fotos zeigen dieselbe Wand, aufgenommen mit einem VGA-Kamera-Handy. Auf dem linken Foto ist zusätzlich ein Computermonitor mit blauem Hintergrund im Bild. Dieses verwirrt den Weißabgleich so sehr, dass die Wand dahinter knallgelb erscheint. Auf dem rechten Bild hat die Wand hingegen ihre echte Farbe. Ähnliche Effekte können zum Beispiel blaue Möbel oder ein blaues Kleid bewirken. CMOS-Sensoren haben sich bei Handy-Kameras weitgehend durchgesetzt. Bei ihnen kann jedes Pixel einzeln über seine XY-Koordinaten ausgelesen werden. Das vereinfacht die Signalverarbeitung. Dafür schneiden CMOS-Sensoren im Mittel etwas schlechter ab, was Lichtempfindlichkeit und Rauschanteil angeht. Ihre Hauptvorteile: CMOS-Chips können kleiner gebaut werden, verbrauchen weniger Strom und sind in der Herstellung billiger als CCD-Chips. Es ist sogar möglich, CMOS-Bildsensor und komplexe Auswerteelektronik auf einen Chip zu integrieren.

Lesen Sie auf der nächsten Seite, wie sich digitaler und optischer Zoom unterscheiden und welchen Einfluss der Blitz auf die Bildqualität bei Handy-Kameras haben kann.

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