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Nokia veröffentlichte die Beschreibung der beim Kameraaufbau vom Lumia 1020 benutzten Technologien. Versuchen wir mal, die wichtigsten Elemente der Konstruktion zu analysieren und zu prüfen, wie diese funktionieren.

Beim Modell Nokia Lumia 1020 wurde der größte Sensor auf dem Markt mit der optischen Bildstabilisierung verbunden. Dazu bekam der User das neue intuitive und auf dem ersten Blick transparente grafische Interface für Bedienen der Kamera. Es lohnt sich, die fotografischen Möglichkeiten des neuen Flaggschiffs von Nokia mindestens flüchtig kennen zu lernen, bevor man dieses kauft.


Mechanische Objektivbedeckung des Nokia Lumia 1020 Bild: Nokia

Deutlich, sogar wenn es dunkel ist

Der Sensor des Lumia 1020 ist – ähnlich wie der Sensor beim Lumia 920 - der Sensor der zweiten Generation, aber mit 41 Megapixeln. Den Weg hat der Sensor von dem Modell Nokia 808 PureView gebahnt. Dank 1,1 Mikron BSI wird die gute Fotoqualität sogar bei schlechten Lichtverhältnissen garantiert. Die Abmessungen des Sensors betragen 1/1,5 Zoll und dieser ist von drei- bis fünfmal größer als typische bei Smartphones benutze Sensoren. Man kann sowohl die Nahaufnahmen in guter Auflösung machen, als auch die Überabtastung (Oversampling) benutzen, was ermöglicht, ein Superpixel aus 7 Pixeln zu machen. Die Überabtastung, die im Endeffekt kleinere Auflösung als die maximale bringt (beim Modell 1020 sind das 5 Megapixel), sichert bessere Farben und Schärfe. Das Bildrauschen wird auch reduziert. Dieser Prozess basiert darauf, das riesige Foto zu verkleinern. Das kleinere Bild sieht besser aus und kann in hoher Auflösung ausgedruckt werden.


Sensor des Nokia Lumia 1020 Bild: Nokia

Das System der optischen Bildstabilisierung, das zum ersten Mal beim Modell Nokia Lumia 920 PureView benutzt wurde, wurde verbessert und das Modell 1020 wurde mit dem System der zweiten Generation ausgestattet. Man kann also gute Bilder in Bewegung aufnehmen. Wenn es zu wenig Licht gibt, stehen uns zwei Belichtungssysteme zur Verfügung: die LED-Diode und Xenon-Blitzlampe (die gleiche wie bei normalen Kameras). Die Personen, die Fotos machen, wissen, dass es im Fall der in Smartphones eingebauten Kameras schwer ist, die Schärfe bei ungünstigen Lichtverhältnissen einzustellen. Nokia versichert, dass es doch möglich ist.

Linsen

Die 41-Megapixel-Kamera ist ein Ergebnis der Mitarbeit der Firma Nokia mit der Firma Zarl Zeiss. Die Zahl der Objektivelemente wurde von 5 auf 6 Linsen vergrößert. Das erste Objektiv wurde aus Schleifglas und der Rest aus Plastik hergestellt. Die Linsen sind ziemlich groß, wenn es sich um eine Smartphone-Kamera handelt. Das Ganze verfügt über das Stabilisierungssystem, das Micro-Motoren benutzt, damit die Linsen angetrieben werden.


Linsen des Objektivs von Nokia Lumia 1020 Bild: Nokia

Unmögliche Auflösung

Ich habe über die Sensorauflösung geschrieben. Das sind 41 Megapixel, aber man muss unterstreichen, das die Sensorform unmöglich macht, Fotos in dieser Auflösung aufzunehmen. Schaut euch bitte die Bilder an. Das Nokia Lumia 1020 macht die Fotos in der maximallen Auflösung von 38 (Seitenverhältnis 3:4) oder 34 Megapixel (Seitenverhältnis 16:9). Die Fotos in solcher Auflösung druckt man eher nicht aus, aber man kann diese natürlich auf einer Großleinwand zu Hause anzeigen.


Verteilung der Auflösung beim Nokia Lumia 1020 Bild: Nokia

Am wichtigsten ist die Tatsache, dass man während des Aufnehmens des großen Fotos gleichzeitig auch solches in der Auflösung von 5 Megapixeln aufnimmt. Das ist ein Ergebnis der Verkleinerung der Abmessungen, wobei die Qualität verbessert wird. Solches Foto kann man ruhig auf entsprechendem Papier ausdrucken und sich des Handys, das Fotos wie eine normale Kamera macht, rühmen. Die Ausgangsfotos haben natürliche Farben, sind scharf und Bildrauschen gibt es fast nicht. Beide Fotos werden durch die Kamera abgespeichert. Nokia nennt das "dual capture" und ermuntert die User dazu, auf dem großen Foto Details zu finden, die auf dem kleinen nicht sichtbar sind.


Objektivlicht und Sensor des Nokia Lumia 1020 Bild: Nokia

Warum 5 und nicht mehr?

Warum 5 Megapixel und nicht z.B. 8 oder 12? Nokia überzeugt, dass man die Datei einfacher veröffentlichen oder im A3-Format ausdrucken kann. Andere Argumente scheinen nur das Labern der Marketing-Leute zu sein. Ich schlage euch einen anderen Weg vor: wenn Ingenieur oder Programmierer einen optimalen Algorithmus, der 7 Pixel in ein verbindet, bearbeitet haben, dann sind die Abmessungen einfache Mathematik. Wenn man die Zahl der Pixel von 36 MP-Sensor durch diesem im 5-MP-Sensor teilt, dann bringt das etwa 7,5 Pixel und gerundet - 7,2 (36:5=7,2).


Überabtastung (Oversampling): eine typische Smartphone-Kamera und Kamera des Nokia Lumia 1020 Bild: Nokia

Das sind nur Vermutungen und keine bestätigten Informationen, die auf den von Nokia veröffentlichten Daten basieren. Bei 8 Megapixeln sollten für Oversampling 4 Pixel ausreichen und bei 12 Megapixeln – ein bisschen mehr als 2 Pixel. Ich habe keine Ahnung, in wie weit das die Qualität der Fotos schlimmer machen würde, aber 7 sind mehr als 4 oder 2. Für Marketing-Zwecke ist diese Wahl richtig. Ich vermute, dass ein aus 7 Pixel bestehende Superpixel technisch auch sinnvoller ist.

Und hier muss ich leider meine Ausführung, die auf der Dokumentation von Nokia basiert, beenden. Das zweite Teil, wo ich technische Details und die Software-Möglichkeiten der Kamera beschreibe, veröffentliche ich nächste Woche. Wenn ihr nicht warten möchtet, dann kann man das Dokument auf Englisch und die mit der Kamera aufgenommenen Fotos hier finden: