Sensorgrößen im Vergleich – von ganz klein bis Vollformat. © Stiftung Warentest
Smartphonekameras mit ihren winzigen Objektiven und Sensoren haben Kompaktkameras vom Markt gefegt. Haben Digitalkameras angesichts dieses Siegeszuges noch eine Daseinsberechtigung? Können die Mini-Sensoren der Smartphone-Kameras mit denen „richtiger“ Kameras mithalten? Antworten – vor allem für echte Foto-Fans – gibt test.de mit einem speziellen Fotoshooting.
So haben wir die Kameras verglichen
[Hinweis 26.8.2020]: Jetzt auch PDF des Testberichts
Zusätzlich zu dieser Online-Veröffentlichung vom 14. April 2020 finden Sie hier jetzt auch das PDF des Berichts aus test 9/2020. Er fasst unsere Erkenntnisse etwas knapper zusammen und enthält noch weitere Bildbeispiele, die die Unterschiede der Foto-Resultate illustrieren.
Vier Kameras, zwei Smartphones, ein Vergleich – und am Ende eine klare Aussage: Je größer das Objektiv, desto besser das Bild. Um die Kameras vergleichen zu können, haben wir mit allen ein Stillleben fotografiert. In den Fotos prüften wir
- Farbwiedergabe,
- Kontrastumfang,
- Helligkeitsrauschen
- und Farbrauschen.
Ein Shooting bei viel und bei wenig Licht
Dafür fotografierten wir aus einem Abstand von rund 60 Zentimeter mit weitwinkliger Brennweite (bezogen auf das Kleinbildformat um 35 Millimeter), bei viel und bei wenig Licht sowie mit einer für stets gleiche Schärfentiefe passenden Blende. Die ist wichtig, wenn es um das Freistellen des Motivs geht (gezielte Unschärfe vor und hinter dem Motiv, um es plastisch aus seiner Umgebung herauszuheben). Die Bilder speicherten wir als Rohdaten. Nur beim iPhone wichen wir auf JPEG aus – die Foto-App des iPhone liefert keine Rohdaten.
Das Referenz-Stillleben
Unser Motiv: Ein Stillleben. Das Bild hat große Helligkeitsunterschiede, matte und glänzende Oberflächen, verschiedene Farben, differenzierte helle sowie dunkle Bereiche und Tiefe: Futter für die Detailkritik © Stiftung Warentest
Die Rivalen im Kamera-Test
In unserem Vergleichstest prüften wir stellvertretend folgende Kameras und Smartphone-Kameras:
- iPhone 11 Pro Max (Smartphone)
- Huawei P30 Pro (Smartphone)
- Panasonic Lumix DMC-LX15 (Kompaktkamera)
- Panasonic Lumix DC-GH5S (Systemkamera)
- Panasonic Lumix DC-G9 (Systemkamera)
- Canon EOS 5D IV (Spiegelreflexkamera)
Sensoren von 12 bis 40 Megapixeln
Der kleinste Sensor im Bild steckt im iPhone 11 Pro Max und versammelt darauf 12 Megapixel (MP). Der größte Sensor steckt in der Canon EOS 5D IV – er hat eine Auflösung von 30 Megapixel. In Sachen Sensorgröße und Auflösung (Pixelzahl) rangieren die drei Panasonic-Lumix-Kameras DMC-LX15, DC-GH5S und DC-G9 dazwischen.
Wie unsere Sensor-Tabelle zeigt, hat das Huawei P30 Pro die höchste Sensorauflösung: Auf dem zweitkleinsten Bildsensor dieses Vergleichs stecken 40 Megapixel. Neugierig, wie wir sind, simulierten wir diese Auflösung mit dem Pixelshift der Panasonic Lumix DC-G9. Nicht nur diese Bilder waren sichtbar detailreicher als die des Huawei.
Die Einzelbewertungen
iPhone 11 Pro Max: Farbe und Kontrast geschönt
Zwei Kameras, große Unterschiede: Bei ISO-Zahl 320 und wenig Licht wirkt das Bild der Kamera des iPhone (rechts) in Details mehr wie gemalt. Die Kamera mit Vollformatsensor (links) setzt sie bei ISO 400 deutlich besser ins Bild. © Stiftung Warentest
Die Kamera des Smartphones fängt unser Stillleben durchgehend scharf ein, von der vordersten Kaffeebohne bis zum hinteren Rand der Blechdose. Auf dem Display des Smartphones wirken die Fotos knackig und lebendig. Im Vergleich zum Original sind die Farben satter und der Kontrast angehoben. Eine automatische Bearbeitung, die Fotos besonders gefällig rüberkommen lässt. In der 100-Prozent-Ansicht aber werden die Grenzen sichtbar: Helligkeitsübergänge wirken in Glanzstellen teilweise wie gemalt, Helligkeitsverläufe im Schatten geraten stufig. Bei wenig Licht hob das iPhone die Empfindlichkeitseinstellung von ISO 40 auf ISO 320. In der 100-Prozent-Ansicht zeigten sich nun deutliches Helligkeits- und Farbrauschen, Verläufe in Lichtern und Schatten sind noch grober gestuft als bei ISO 40.
Die technischen Details: Der 12-MP-Sensor des iPhone misst 1/1,233 Zoll mit 7,1 Millimeter Bilddiagonale, das Objektiv hat Blende 1,8.
Huawei P30 Pro: Farbstich und Helligkeitsrauschen
Zwei Sensoren, große Unterschiede bei ISO 400: Das Detail des Kerzenständers fängt die Vollformatkamera (links) gut ein. Der kleine Sensor des Huawei-Smartphones (Bild rechts) zeichnet dagegen nur ein kontrastarmes Bild mit Farbstich und flauen Farben. © Stiftung Warentest
Die Fotos der Smartphone-Kamera wirken leicht unscharf und haben einen Farbstich. In der Vergrößerung zeigt sich eine Schärfeebene mit deutlich abnehmender Schärfe davor und dahinter. Schon bei viel Licht (das Huawei wählt ISO 50) wirken Farben entsättigt. In der 100-Prozent-Ansicht gibt es bereits unter optimalen Bedingungen deutliches Helligkeitsrauschen. Helligkeitsabstufungen in Schatten und Lichtern gibt das Huawei aber mit sanften, natürlich wirkenden Verläufen wieder. Für die Aufnahme bei wenig Licht wählten wir die maximal mögliche ISO-Zahl 400. Wieder zeigt das Bild einen Farbstich. Farben sind noch stärker entsättigt als bei viel Licht: die Blechdose wirkt fast grau, das Blumendekor ausgewaschen. In der 100-Prozent-Ansicht schließlich dominiert massives Helligkeitsrauschen.
Die technischen Details: Der 40-MP-Sensor des Huawei misst 1/1,72 Zoll mit 9,2 Millimeter Bilddiagonale, das Objektiv hat Blende 1,6.
Panasonic Lumix DMC-LX15: Details perfekt im Bild
Selbst die Panasonic-Kamera mit 1-Zoll-Sensor (rechts) bildet bei niedriger ISO-Zahl etwa die Struktur des Siebdrucks überraschend plastisch ab. Zum Vergleich das Resultat der Vollformat-Kamera (links). © Stiftung Warentest
Die Kompaktkamera fängt unser Stillleben durchgehend scharf und mit natürlichen Farben ein (Moderat auf Blende 2,8 abgeblendet). Wir hatten auf die Vorderseite der Blechdose fokussiert, so wie bei den anderen Kameras und Smartphones auch. Dass die Dose im Siebdruckverfahren bedruckt war, zeigt die Panasonic insbesondere bei viel Licht und ISO 125 in der 100-Prozent-Ansicht geradezu plastisch. Die durch das Druckverfahren bedingte Farbstruktur ging bei den Smartphonefotos noch unter. Für die Aufnahme bei wenig Licht wählten wir ISO 1 250 und erhielten etwas entsättigte Bilder, die in der 100-Prozent-Ansicht Helligkeitsrauschen zeigen. Wiederum beachtlich: Trotz der hohen ISO-Zahl ist der Siebdruck auf der Blechdose noch immer erkennbar.
Die technischen Details: Der 20-MP-Sensor dieser Kompaktkamera misst 1 Zoll mit 15,8 Millimeter Bilddiagonale, das Zoomobjektiv mit 8,8 bis 26,4 mm (äquivalent zum Kleinbild rund 24 bis 70 mm) hat eine brennweitenabhängige Offenblende von 1,4 (Weitwinkel) bis 2,8 (Telezoom).
Panasonic Lumix DC-GH5S: Schönes Spiel mit Schärfentiefe
Zwei Kameras, akzeptable Ergebnisse: Die MFT-Kamera von Panasonic (links) zeichnet bei Blende f/2,8 schon deutlich freigestellte Bilder auf. Vorder- und Hintergrund sind unscharf. Eine Vollformatkamera (rechts) stellt Motive aber noch mehr frei. © Stiftung Warentest
Die Kamera fing unser Stillleben fast durchgehend scharf ein (Blende 5,6). Blendeten wir nur moderat auf Blende 2,5 auf, konnte die Kamera die Vorderseite der Blechdose (die Schärfeebene) gut vom Vordergrund freistellen. Das Bild zeigte unabhängig von der Beleuchtungsstärke natürliche Farben und insbesondere bei ISO 160 viele Details – die Struktur des Siebdrucks ebenso wie natürliche Verläufe in Schatten und Glanzstellen. Bei ISO 1 600 war Helligkeitsrauschen zwar deutlich, aber nicht störend zu sehen. Es zerstörte praktisch keine Details.
Die technischen Details: Der 10-MP-MFT-Sensor dieser spiegellosen Systemkamera (MFT: Micro Four Thirds, 4/3 Zoll im Bildseitenverhältnis 4:3) hat 21,6 Millimeter Bilddiagonale, das verwendete Objektiv eine feste Brennweite von 17 Millimeter (äquivalent zum Kleinbild: 34 mm) und ein Offenblende von 1,7.
Panasonic Lumix DC-G9: Bis 80 MP durch Pixelshift
Zwei Kameras, kaum ein Unterschied: Der Fotoapparat mit Vollformatsensor (links) kann sich praktisch nicht von der MFT-Kamera von Panasonic (rechts) absetzen. Sie spielt dank Pixelshift in der gleichen Liga. © Stiftung Warentest
Bedingt durch die recht große Bilddiagonale der Kamera wird das Motiv in der Schärfeebene (die Vorderseite der Blechdose) gut freigestellt (Blende 2,5). Selbst bei Blende 5,6 sind die vorderen Kaffeebohnen noch leicht unscharf – so wie bei den anderen Kameras mit MFT-Sensor auch. Das bietet Fotografen großen Spielraum bei der Gestaltung ihrer Fotos. Eine Besonderheit ist der bewegliche Sensor. Er ermöglicht Bildserien, deren Einzelbilder jeweils mit Versatz um die halbe Größe eines Pixels aufgenommen und dann kameraintern zu einem Bild mit hoher Auflösung montiert werden. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Pixel, der Pixelpitch, beträgt bei dieser Kamera 3,4 Mikrometer, der Versatz demzufolge 1,7 Mikrometer. Dieses Bild hat 80 MP und ist gegenüber der ohnehin guten Detailwiedergabe noch einmal detailreicher. Farbtreue und natürliche Helligkeitsverläufe sind die Stärken dieser Kamera. Bei ISO 1 600 war Helligkeitsrauschen zwar deutlich, aber nicht störend zu sehen. Im 80-MP-Modus war es sogar schwächer.
Die technischen Details: Der 20-MP-MFT-Sensor dieser spiegellosen Systemkamera hat 21,6 Millimeter Bilddiagonale, das verwendete Objektiv eine feste Brennweite von 17 Millimeter (äquivalent zum Kleinbild: 34 mm) und ein Offenblende von 1,7.
Canon EOS 5D IV: Für perfekte Freisteller
Eine Kamera, variable Schärfentiefe: Bei Blende f/2,8 (links) stellt die Canon EOS 5D IV das Motiv deutlich frei, bei Blende f/11 (rechts) dagegen ist die Schärfentiefe groß. © Stiftung Warentest
Bei dieser Kamera sind durch die große Bilddiagonale auf diese kurze Distanz die vorderen Kaffeebohnen nicht einmal bei Blende 11 scharf abgebildet – diese Sensorgröße ist fürs Freistellen von Motiven prädestiniert. Für durchgehend scharfe Aufnahmen muss noch mehr abgeblendet, am besten aber eine Bildserie mit wanderndem Schärfepunkt (Fokus Bracketing) montiert werden (Fokus Stacking). Farbwiedergabe und Helligkeitsverläufe sind auf sehr hohem Niveau – Fotoprofis nutzen die Kamera unter anderem deswegen gern. Die Rohdaten zeigen bei ISO 3 200 deutliches Helligkeitsrauschen, was aus den kamerainternen jpg-Dateien allerdings sehr gut, mit nur minimalem Detailverlust herausgerechnet ist.
Die technischen Details: Der 30-MP-Vollformat-Sensor dieser Systemkamera (Spiegelreflex) hat 43,3 Millimeter Bilddiagonale, das verwendete Zoomobjektiv mit 16-35 mm hat eine brennweitenunabhängige Offenblende von 2,8.
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Das iPhone 11 Pro hat einen optischen Zoom eingebaut (aber nur 2 fach). Der Digitalzoom ist wie bei allen Kameras zusätzlich nutzbar.
Danke für diese Testreihe und gute anschauliche Darstellung. Das alles einmal gelernt bin ich fasziniert davon, was unter Einbeziehung digitaler Technik heute zunehmend möglich ist. Mit MFT, APS-C und Vollformat habe ich Praxiserfahrungen und schöpfe, auch beruflich, die vielen Möglichkeiten gern aus.
In meinem Bestand habe ich aber auch viele einzigartige iPhone Bilder und da kommt für mich der Faktor Schnelligkeit ins Spiel. Denn viele dieser Fotos, von denen einige sogar als Großformate existieren (Schärfe ist ja relativ), gäbe es überhaupt nicht. Das smartphone war schneller oder schlicht dabei - und oft sogar besser deshalb, weil die Systemkamera vom Vortag noch eine unpassende Einstellung besaß. Überhaupt: Die Menue-Komplexität der hochtechnisierten Kameras ist Segen und Fluch zugleich. Und selbst GPS-Erfassung ist nur umständlich per Bluetooth und smartphone-Kopplung möglich, um gemischte Aufnahmen einfach nach Standorten sortieren zu können.
@Ursamajor13: Es ist tatsächlich beachtlich, was Smartphonekameras inzwischen leisten. Das zeigt sich in den Noten unserer Smartphonetests. Und wir sehen mit Blick auf die nach wie vor sichtbaren Schwächen von Smartphonekameras keinen klaren Sieger, sondern ein sowohl als auch. Auch Systemkameras haben ultraschnelle Digitalprozessoren und verfügen über HDR-Technologien. Bei bewegten Motiven nutzen HDR- und low-light-Funktionen allerdings keiner Kamera – weder der im Smartphone noch der klassischen. Da braucht es etwa einen Blltz. Und bei Smartphone-Bildern sind es gerade die Kontrastverläufe - nicht nur bei Lichtern oder in Schattenbereichen - die begrenzt sind. Das ist im Format eines Smartphone-Bildschirms nicht zu erkennen, auf einem Computermonitor oder einem guten Fernseher aber schon. Da gehen viele Details verloren, die für manche Anwender wichtig sind.
Einige Smartphonebilder sind heute derart massiv verändert, dass sie mit dem originalen Motiv nur noch mittelbar etwas zu tun haben. Das hat dann jedoch nichts mehr mit Photographie, also dem Schreiben mit Licht zu tun, sondern führt eher zu "pleasing fake pictures" – etwa werbewirksame Aufnahmen vom Mond. In unseren direkten Vergleichstests haben übrigens Dutzende Systemkameras bei "Video" deutlich besser abgeschnitten als das iPhone Xs. (Bu)
Es ist alles richtig was Sie feststellen, aber schon die Motivwahl, ein Stillleben, zeigt, dass ein Faktor nicht berücksichtigt wurde: Zeit. Meine XT-1 von Fuji kann Fotos machen, die technisch tatsächlich in vielen Situationen besser sind als die vom 11 Pro, aber Einstellung von Schärfe, Belichtung Bildausschnitt benötigt viel mehr Zeit als das moderne Smartphones mit ihren ultraschnellen Prozessoren hinkriegen. Das mag in vielen Situationen keine Rolle spielen, in anderen aber sehr wohl. Gerade in der Belichtungsbrechung und in smart HDR sehe ich die Smartphones klar vorne, was nütz mir größere Schärfe bei 100%, wenn die Lichter ausgefressen oder die Schatten abgesoffen sind? Auch in Low light Situationen kann ich inzwischen Bilder in Zeitungsqualität machen, die eine Systemkamera ohne Blitz nicht hin bekommt. Ein weiterer Punkt: Videoqualität, an die des iPhone 11 Pro kommen nur sehr wenige Systemkameras heran.