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Die Leica-Kamera

 

P9 camera detail

Wie bereits zu Beginn des Artikels erwähnt, hatte Huawei Anfang des Jahres die Kooperation mit dem hessischen Nobelhersteller für optische Geräte - Leica - verkündet. Das Huawei P9 ist das erste Gerät, welches die Früchte der Kooperation trägt. Wir wollen versuchen, die komplizierte Technik der Doppel-Kamera zu durchleuchten und vielleicht mit einigen Vorurteilen aufzuräumen, die schon kurz nach Erscheinen des P9 unqualifiziert viral durchs Netz schwirrten. Vor allem haben wir natürlich unseren Blick auf die Ergebnisse des technischen Aufwandes gelenkt.

Leica hat schon vor dem Deal mit Huawei bei Kompaktkameras mit einem Fernost-Hersteller kooperiert, einige Lumix-Kameras von Panasonic dürfen den Leica-Schriftzug tragen. Nun das ungleich schwerere Thema Smartphone-Kamera, welches aufgrund des arg begrenzten Platzes und den kleinen Sensoren für qualitativ hochwertige Ergebnisse ganz spezielle Anforderungen stellt. Selbst wenn auf dem P9 der Leica-Schriftzug stolz prangt, so darf man sich das jetzt nicht so vorstellen, dass in Wetzlar eifrige Mitarbeiter die Linsen für das Gerät in Handarbeit polieren. Vielmehr wird die Linseneinheit und das Kamerakonzept zusammen mit Leica konzipiert und noch wichtiger: Leica schaut auf das Endprodukt. So haben uns die öfters angeführten "gut informierten Kreise" berichtet, dass am Anfang der Linsenproduktion beim chinesischen Auftragsfertiger Sunny ungefähr 90% Ausschuss zu beklagen war. Nur die Kameramodule, welche die strengen Qualitätsanforderungen Leicas erfüllen, kommen letztlich in die Geräte.

 

 

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Das fertig vormontierte Dual-Kamera-Modul des Huawei P9

 

Beim Konzept selbst vertraut Leica auf eine asphärische Doppel-Linse ohne optischen Bildstabilisator mit der bei Smartphone-Kameras üblichen festen Blende von f2.2 und einer Brennweite von 4,5mm, was bei 35mm Kleinbildformat 27mm Weitwinkel entpricht. Das scheinen aufgrund der gewohnten Werbeprospekte desensibilisierten Wertevorstellungen zunächst einmal recht lichtschwache Voraussetzungen zu sein. Denn je größer die Blendenöffnung, desto mehr Licht kann auf die kleinen Sensoren fallen. Allerdings verschlechtert sich bei großen Blenden die Randschärfe aufgrund der stark gestiegenen Anforderungen an das Objektiv. Huawei und Leica entscheiden sich also für eine hohe Abbildungsqualität und gehen das Lowlight-Problem auf andere Weise an. Sie setzen auf gleich zwei Sensoren, einem Sony EXMOR RS IMX286 Doppelpack. 12 Megapixel drängeln sich pro Sensor, jeweils 1.25 μm × 1.25 μm groß oder klein, je nach Betrachtungsweise. Je mehr Pixel sich auf engem Raum zusammenquetschen, desto weniger Licht fällt auf jedes Einzelne, der Sensor fängt bei wenig Licht an zu rauschen. Dieses Rauschen muss die Software möglichst ausgleichen. Das gilt für jede Kamera, für jedes Smartphone. Dagegen dient eine hohe Pixelanzahl grundsätzlich einer höheren Auflösung des Fotos, wenn denn das Objektiv mitspielt. Einer der Sensoren liefert RGB-Ergebnisse, der andere bei Verzicht auf jegliche Filter ein schwarz-weiß Bild. Der Sinn dieser Konstruktion ist die per Software zusammengelegte Bilddatei aus beiden Sensoren. Das erhöht einerseits die Dynamik und andererseits die Empfindlichkeit bei Low-Light-Aufnahmen. Nach unseren Versuchen, die im Labortest des Magazins Digitalfoto im Ergebnis bestätigt wurden, arbeitet dieses Lowlight-System ab 800 ISO.

Die asphärische Linsenkonstruktion ist dafür zuständig, das Foto möglichst scharf und mit so wenig Verzerrungen wie möglich auf den Sensoren abzubilden. Digitalfoto misst im Labor gut 40 Linienpaare pro Millimeter bei 50 Prozent Kontrast im Bildzentrum und am Bildrand noch gut 25 Prozent. Das reicht für knackscharfe DIN A4-Ausdrucke und liegt laut Digitalfoto über dem Niveau der ebenfalls mit 12 MP auflösenden Kamera des iPhone 6s. Eine sehr hohe Vergütung erlaubt zudem die für Leica-Kameras typische Gegenlichtqualität ohne Flares oder sonstigen Verfälschungen. Was das Objektiv nicht schafft, wird bei Smartphones per Software korrigiert. Hier erhält das Huawei P9 den letzten Schliff in Richtung "Leica-Foto", es wurde ein hoher Aufwand in Richtung Farbneutralität betrieben. Wem die Foto-Abstimmung per Stock-App nicht gefällt, kann zudem DNG-Raws abspeichern. Dabei wird der RGB-Bildsensor nativ ausgelesen, das Foto muss dann mittels geeigneter Software wie Photoshop oder Lightroom entwickelt werden. Der Vorteil ist, dass der Fotograf dabei seine eigenen Prioritäten setzen kann.

Beim Thema Autofokus haben sich die Entwickler etwas ganz besonderes einfallen lassen. Der Laser-Autofokus ist ein LG-Patent, ursprünglich für Haushalts-Staub-Roboter von den Koreanern entwickelt. Dabei strahlt das Gerät einen konischen Laserstrahl im Infrarot-Bereich aus der neben der Kamera und unter dem LED-Blitz sitzenden Öffnung ab. Die Software errechnet den Wert der Rückreflektion des Lichtes und hat dann die Entfernung zum fokussierenden Objekt. Das funktioniert aber nur bis zu ungefähr eineinhalb Meter Abstand, dafür aber schneller als jede andere Lösung. Dann kommt der zweite schwarz-weiß-Senor zum Zuge. Auf dem hat Sony PDAF-Elemente integriert. Normal arbeitet eine Kompaktkamera und ein Smartphone mit Kontrastautofokus. Dabei wird durch Abschätzung zwischen den Fokuspunkten mittels der Sensordaten der Punkt mit dem höchsten Kontrast gesucht, die Kamera fixiert diesen als AF-Punkt. Das ist mit Smartphones problemlos möglich, da der Sensor ständig im Licht ist und nicht durch einen Spiegel wie bei einer DSLR verdeckt wird. Eine DSLR misst den AF mittels Phasen-Autofokus. Hier gleichen einzelne Sensoren die Entfernung durch zwei Messungen ab. Sony ist es beim Sensor von Wechselobjektivkameras wie der Alpha 6000 gelungen, Phasensensoren in den Sensor zu integrieren, so kommt die Alpha 6000 zu einem wesentlich schnelleren AF als mit einem konventionellen Kontrast-AF. Sony hat diese Technik auf kleinere Sensoren portiert und so profitiert nun das Huawei P9 bei Entfernungen weiter als 1,5 Meter vom wesentlich exakteren und schnelleren PDAF. Allerdings reagiert der PDAF selektiv etwas anders als ein Kontrast-AF und in Gemeinschaft mit dem Laser-AF anders als jegliche andere Autofokus-Lösung, woraus sich die spannende Frage nach dem praktischen Ergebnis ergibt.

Um die ganzen vorinstallierten PS auf die Straße zu bringen, bedarf es einer leistungsfähigen Kamera-App. Nun war die übliche EMUI-App alles andere als schlecht, mit der neuen App setzt Huawei allerdings einige gewaltige Bedienungshilfen um. Die App ist zwar bei den Bildparametern von Leica mitgestaltet worden, die GUI allerdings ist ein Huawei Produkt und wird bei immer mehr EMUI 4.1 Geräten Einzug halten. Das Ergebnis ist für mich schlicht

ü-b-e-r-r-a-g-e-n-d!!

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Die eigentliche App präsentiert sich sehr übersichtlich (rechts). Ein Wisch von links nach rechts zeigt alle verfügbaren Apps der Foto-App...

 

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... der Wisch von rechts nach links die Einstellmöglichkeiten. So sind die wichtigen Einstellmöglichkeiten ohne Umwege sehr schnell erreichbar. Der elektronische Entwackler lässt sich lediglich im Video-Modus abschalten.

 

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Genial: Durch einen leichten Wisch des unteren Balkens nach oben aktiviert sich die "Pro"-Einstellung, die manuelle Parameter freigibt. So lässt sich blitzschnell alles einstellen, was die technischen Möglichkeiten der Kamera hergeben. Ein besonderes Gimmick ist dabei der künstliche Horizont, der dabei hilft, das Smartphone gerade zu halten.

 

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Die Einstellmöglichkeiten (wischen von rechts nach links) unterscheiden sich von denen im Auto-Modus, so ist unter anderem die Abspeicherung einer RAW-Datei im DNG-Format möglich. Das RAW-Format wird in der Galerie aber nicht angezeigt, die Datei muss zunächst extern am PC entwickelt werden.

 

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Wem die - äußerst naturgetreuen! - Standard-Einstellungen nicht gefallen, kann auf "Leuchtende Farben" (das, was wir meist von Smartphone-Fotos, vor allem der Marke Samsung, gewohnt sind) und auf den etwas ausgebleicht wirkenden "Glatte Farben" justiert werden.

 

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Als weitere Einstellungen stehen die üblichen drei Standardregler zur Wahl. Wir empfehlen ausdrücklich die Presets.

 

 

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Wie schon mit dem P8 eingeführt, dafür nicht weniger lukrativ: die Lichtspielereien. Damit lassen sich ganz einfach und mit Echtzeitvorschau faszinierende Fotos kreieren. Ein Stativ ist allerdings Voraussetzung.

 

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Bestimmt hat sich der ein oder andere mal gefragt, warum bei einer Blende von F=2.2 beim Smartphone die Schärfentiefe dennoch weit ins Bild gegeben ist und nicht auf wenige Zentimeter beschränkt ist wie bei einer APS-C-DSLR oder gar einer KB-DSLR mit 35 mm Sensor. Smartphones verfügen über einen winzigen Bildsensor, der Abstand zwischen diesem und der Linse ist entsprechend gering, weil der gleiche Bildausschnitt wie beim Kleinbildfilm mit 27mm Weitwinkelobjektiv abgebildet werden soll. Diese Brennweite ist bei einem Smartphone nur ein virtueller Vergleichswert, bezogen auf eine 35mm KB-Kamera. Effektiv haben die P9-Objektive 4,5mm Brennweite.

Die Schärfentiefe ist im Gegensatz zur oben benannten Vergrößerung direkt von der physikalischen Brennweite abhängig, sie lässt sich nicht umrechnen. Selbst eine große offene Blende wie f2,2  bringt bei der extrem kurzen Brennweiten von 4,5mm kaum mehr sichtbare Unterschiede der Schärfentiefe. Ein zweiter Faktor in der Schärfentiefen-Berechnung ist der Zerstreuungskreis-Durchmesser, etwa übersetzbar mit der Pixelgrösse auf dem Sensor. Die Sensoren des Huawei P9 sind nur 1.25 μm klein und erweitern dadurch den Bereich der Schärfentiefe weiter. Das Verhältnis von Schärfentiefe und Brennweite zu Zerstreuungskreis bleibt dabei immer das gleiche. Das Licht, welches durch eine f2,2 Blende fällt, bleibt dagegen gleich.Oder, sehr vereinfacht ausgedrückt: je gringer die Brennweite, je kleiner der Sensor und damit die einzelnen Pixel, desto größer wird der der Tiefenschärfebereich.

Dieses optische Phänomen ist einerseits für Schnapschüsse gut, weil die Bilder immer von vorn bis hinten scharf sind. Für die kreative Bildgestaltung, die davon profitieren kann, dass gewisse Bildelemente durch die Schärfe von unscharfen hervorgehoben werden, kann das dagegen hinderlich sein. Huawei bedient sich nun der beiden vorhandenen Sensoren, zusammen mit der Kamera-App wird getrickst. So kann die Schärfeebene elektronisch von f0,9 aufwärts eingestellt werden, sogar noch nach der Aufnahme. Die Unschärfe um das scharf zu stellende Objekt ist variabel. Die unscharfen Elemente auf dem Foto werden Bokeh genannt und bei DSLRs durch die Güte des Objektivs bestimmt. Sie haben ihren ganz besonderen Charakter, den eine Elektronik wie beim Huawei P9 zwar gut nachbilden kann, der Fachmann wird jedoch immer das "gefälschte" Bokeh erkennen.

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Das funktioniert live bei der Aufnahme oder bequem als Nachbearbeitung bei gleichem Schema.

 

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400 ISO                                               800 ISO

Durch einen Klick aufs Bild gelangt ihr zur nativen Bilddatei mit allen Exifs

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100% Pixelebene, nur auf das Korn achten!

 

Diese im Pro-Modus geschossenen Fotos zeigen bei 100% Betrachtung: erst ab 800 ISO nutzt die Kamera-App das unterlegte Schwarz-Weiß-Bild zur Rauschminderung. Hier dürfte Huawei ruhig mit einem Firmwareupdate die Grenze auf 400 ISO schieben, dann wäre das ansonsten gute Rauschverhalten hervorragend, selbst im Automatik-Modus. Auffallend ist das Rauschen lediglich im Chroma-Modus, das besonders störende Frabrauschen hält sich dezent zurück. Huawei verzichtet auf die sonst bei Smartphones übliche starke Rauschbearbeitung, die dann zwar glatt ausschaut, aber auf Details verzichten muss. Das leichte Korn wird dabei in Kauf genommen.

Ein weiterer Vorteil der Kamera-Doppelbestückung ist die Möglichkeit, native Schwarz-Weiß-Bilder zu machen. Die können ihren ganz eigenen Reiz haben.

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Nun aber zu den Schnappschüssen im Automatik-Modus, einfach drauf los, wie es sich für ein Smartphone gehört.

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Immer wieder gern im Fokus: die Pusteblume. Die Fokusgrenze liegt recht nah bei circa 3-4 cm.

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Die Farben sind bei neutraler Stellung absolut naturgetreu.

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Für die Darstellung der Schärfe muss als erstes wieder der Kater herhalten.

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Aber was nah wunderbar funktioniert, muss bei Panoramen in Unendlich nicht unbedingt genauso scharf sein, das lehren Erfahrungen mit Smartphones in der Vergangenheit.

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Wenn ihr mit einem Klick auf das native Foto schaut, gönnt euch die 100%-Ansicht vor allem der Randbereiche. Für ein Smartphone absolut beeindruckend.

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Also gibt es absolut nichts zu meckern an den Fotoeigenschaften? Doch, wir haben etwas gefunden. Es ist uns zwar  einleuchtend, dass ein OIS mit einer Doppellinse schlecht realisierbar ist. Dann sollte der Automatikmodus allerdings längere Belichtungszeiten als 1/60 Sekunde meiden wie der Teufel das Weihwasser. Die App lässt aktuell gern langsamere Belichtungen zu.  Trotz elektronischer Stabilisierung wird das Foto dann zu leicht unscharf. Alle Fotos bis auf die Lichtmalerei auf dieser Seite sind übrigens frei aus der Hand ohne Stativ aufgenommen. Dann wäre da noch das Problem bei Low-Light. Die Ergebnisse sind gut, vor allem ab 800 ISO. Nach unserem Geschmack sollte das Schwarz-Weiß-Bild bereits ab 300 oder 400 ISO unterlegt werden, dann wären die Lowlight-Eigenschaften nicht nur gut, sondern überragend. Die Beurteilung des Autofokus ist beim Huawei P9 nicht ganz so einfach. Aus der Hüfte verfehlt der AF kaum einmal sein Ziel, aber wenn das Licht nachlässt, liegt der PDAF schon mal leicht daneben. Dann reicht allerdings ein Tipp auf die zu fokusierende Stelle im Bild und es wird wieder alles scharf.

Ansonsten macht die Kameara einen wirklich überzeugenden Job, die Schärfe ist überragend und die Kamera-App Spitze.

Videos waren bislang nicht so sehr das Steckenpferd bei Huawei-Smartphones. Das hat sich nun mit dem Huawei P9 geändert. Im 1080p/60Hz-Modus wird anständig nachfokusiert, die Videos werden knackscharf. Allerdings sollte Huawei bei einem Flaggschiff 4K-Video anbieten, die Konkurrenz ist da einen kleinen Schritt voraus. 

 

 

 

 

 

   

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