iPhone 7 Plus Porträts : Tiefenunschärfe für Smartphone-Displays

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iPhone 7 Plus Porträts: Tiefenunschärfe für Smartphone-Displays

Mit der öffentlichen Beta von iOS 10.1 steht interessierten Besitzern des iPhone 7 Plus (Test) der neue Porträtmodus für die Kamera bereits zur Verfügung. Er erlaubt es, den mit dem Smartphone aufgenommenen Fotos einen Tiefenunschärfe-Effekt hinzuzufügen. Das Ergebnis überzeugt auf dem Smartphone, wenn auch oft nicht im Detail.

Die Hardware kann es nicht

Um ein Motiv in der Fotografie mittels Unschärfe freizustellen, kommt es auf die Blende sowie die Brennweite des Objektivs, die Sensorgröße der Kamera und den Abstand zum Motiv an. Es gilt: Je offener die Blende, desto mehr Unschärfe kann erzeugt werden. Auch eine große Brennweite im Zusammenspiel mit dem Abstand zum Motiv fördern diesen Effekt.

Angesichts des kleinen Bildsensors haben Smartphones und Kompaktkameras bereits Nachteile, die Unschärfe, in der Fotografie auch als Bokeh bezeichnet, oftmals nur im Nahbereich – wenige Zentimeter vor der Linse – erzeugen können. Zudem setzen Smartphone-Objektive auf eine weitwinklige Optik, weshalb der Effekt nur schwierig direkt umzusetzen ist.

Apple iPhone 7 Plus
Apple iPhone 7 Plus

Bokeh per Software

Wie Huawei beim P9 und P9 Plus nutzt auch Apple die zwei Linsen des iPhone 7 Plus zur Umsetzung eines Tiefenunschärfe-Effektes per Software. Zu diesem Zweck wird das Bild mit Hilfe der zwei Perspektiven der Linsen um Tiefeninformationen ergänzt. Das Objekt im Fokus kann von der Software darauf hin weiterhin scharf, dahinter abgebildete Objekte hingegen unscharf dargestellt werden. Genutzt wird dabei immer der Ausschnitt, den das Teleobjektiv einfängt.

Ganz neue Möglichkeiten

Mit Tiefenunschärfe zu fotografieren bietet neben dem ästhetischen Faktor als solchen die Möglichkeit, Objekte auf dem Foto besonders hervorzuheben. Das Auge des Betrachters konzentriert sich automatisch auf das scharfgestellte Objekte und schenkt diesem damit schneller mehr Beachtung. Personen oder Objekte treten auf Aufnahmen mit starken Bokeh in den Vordergrund.

Die nachfolgenden Aufnahmen derselben Motive mit ein- und ausgeschaltetem Porträt-Modus auf dem iPhone 7 Plus verdeutlichen diesen Effekt.

Das iPhone zeichnet sehr weich

Im Vergleich zu Aufnahmen mit einer Spiegelreflexkamera (Canon EOS 550D mit Canon 100 mm Macro f/2.8) zeichnet das iPhone 7 Plus eine starke Unschärfe, die der des echten Objektivs bei maximal geöffneter Blende gleicht. Die Blume im Fokus bleibt trotzdem scharf, während die durch die Optik physikalisch bedingte Tiefenunschärfe beim „analogen Fotoapparat“ deren hinteren Teil bereits ebenfalls weich zeichnet.

Es gibt Einschränkungen

Qualitätsprobleme offenbaren sich, wenn Ausschnitte der Bilder im Detail betrachtet oder das Foto auf großen Bildschirmen begutachtet wird. Dann fällt auf, dass der unscharfe Hintergrund vor Details des eigentlich scharfzustellenden Objektes im Fokus nicht halt macht. Der Übergang ist unsauber, sowohl das Objekt im Fokus als auch der Hintergrund schmieren in der Regel in den jeweils anderen Bereich hinein.

Details werden verschluckt

Prominente Beispiele sind einzeln abstehende Haare von Personen oder die spitz zulaufenden Enden der Blütenblätter. Die Strukturen sind offensichtlich zu fein, als dass hinreichend genaue Tiefeninformationen vorliegen, die sie mit dem Objekt im Fokus auf eine Ebene stellen. Darüber hinaus erkennt das iPhone den Freiraum zwischen Hand und Arm der fotografierten Person nicht korrekt und zeichnet den Hintergrund an dieser Stelle weiterhin scharf.

Bei einem analogen Objektiv ist das hingegen nicht der Fall: Auf Blende f/2.8 ist der hintere Teil der Blüte zwar bereits selbst Teil des Unschärfebereiches, die Strukturen sind aber komplett erhalten – und ab Blende f/5.6 sind die Konturen der Blüte vollständig scharf auf dem Foto abgebildet.

Vorgaben bei Abstand, Helligkeit und Bewegung

Weitere Einschränkungen betreffen die Entfernung zum Objekt im Fokus (maximal 2,4 Meter laut Anzeige) und die Helligkeit, die ein gewisses Maß nicht unterschreiten darf. Das betrifft allerdings lediglich Aufnahmen bei Nacht oder in Räumen, am Tag reicht die Helligkeit im Freien auch bei bedecktem Himmel aus.

Nicht eingefangen werden können aktuell auch Objekte, die sich schnell auf den Fotografen zu- oder von diesem wegbewegen. Personen, die auf den Fotografen zulaufen, erlauben gar keinen Tiefenunschärfe-Effekt; Objekte, die sich in gleichbleibendem Abstand bewegen oftmals hingegen schon.

Funktion mit Zukunft auf Smartphones

Wie beim Huawei P9 (Plus) überzeugt der simulierte Tiefeneffekt auch beim iPhone 7 Plus, solange Motive auf dem Smartphone-Display betrachtet werden. Dann offenbaren sich schnell Stellen, an denen der gerechnete Effekt an das Original nicht heran kommt: Verschluckte Details, ausgelassene Stellen, die zu einheitliche Unschärfe über alle Ebenen.

An Einschränkungen wie den Abstand, die Helligkeit und die Ruhe des Objektes im Fokus gewöhnt man sich im Alltag schnell. Keine Möglichkeit gibt es für Anwender bei Apple in der Beta von iOS 10.1, die simulierte Blende und damit den Grad der Tiefenunschärfe zu verändern – Huawei bietet das hingegen an.

Probleme offenbaren sich im Detail: Feine Strukturen am Rand des Objekts im Fokus werden vom Softwarealgorithmus einfach verschluckt. Bei rein durch die Hardware bedingter Tiefenunschärfe ist das nicht der Fall. Auch dass das iPhone Teile des Hintergrundes übersieht und weiterhin scharf stellt, ist ein reines Problem der Softwarelösung.

Mehr Optionen mit schnellerem SoC?

Die aktuellen Einschränkungen wirken immer dann, wenn der Prozessor noch zu langsam ist, wie eine Blaupause für die nächsten Generationen iPhones: Dass sich Objekte im Fokus nur leicht bewegen dürfen und die Funktion nicht in Videos verfügbar ist, sollte ausschließlich der aktuellen Rechenleistung des A10 Fusion zuzuschreiben sein, der die Tiefeninformationen nicht schnell genug errechnen kann.

Eher der Optik zugeordnet werden dürften hingegen die verschluckten Details wie abstehende Haare oder Enden von Blütenblättern, für die die Tiefeninformationen der beiden Kameras mit nur geringem Abstand zueinander nicht ausreichen.

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