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Meet the Makers: die bahnbrechende Dual-Kamera des Xperia XZ2 Premium

Wie die innovative Kamera-Technologie von Sony die Nacht zum Tag macht

Das Xperia XZ2 Premium vereint hochmoderne Technologien mit einem geschwungenen und eleganten Design. Dabei sorgt vor allem die innovative Kameratechnologie für Aufsehen, die das bislang Unsichtbare sichtbar macht. Wie das möglich ist und wohin die Reise im Bereich der Smartphone-Fotografie gehen wird, erklärt Kensuke Mashita, Marketingchef Kameratechnologie bei Sony Mobile.

Was genau ist und kann die neue Dual-Kamera des Xperia XZ2 Premium?
Die neue Motion Eye Dual-Kamera des Xperia XZ2 Premium ist unsere bisher stärkste Kamera. Im Vergleich zur Motion Eye Kamera ist sie mit einem noch lichtstärkeren Objektiv ausgestattet und wird zusätzlich von einem zweiten auf Schwarz-/Weißwerte spezialisierten Sensor unterstützt. Zudem besitzt die Dual-Kamera den von uns entwickelten ISP-Chipsatz „AUBE“, der die Bilder beider Sensoren in Echtzeit kombinieren kann. Dieses Zusammenspiel ermöglicht beeindruckende Foto- und Videoaufnahmen auch in extrem schwachen Lichtverhältnissen.

Wie funktioniert die Dual-Kamera des Xperia XZ2 Premium?
Bei schlechten Lichtverhältnissen kombiniert die Dual-Kamera des Xperia XZ2 Premium die Bilder beider Sensoren. Die mit F1,6 sehr lichtstarke Optik des hochempfindlichen Monochromsensors in Verbindung mit einem großen Pixelabstand von 1,55 Mikrometern ermöglicht die Aufnahme feinster Details bei schwachem Licht. Zusammen mit den Daten des hoch auflösenden Farbsensors des zweiten Kameramoduls errechnet der AUBE Signalprozessor in Echtzeit rauscharme Bilder in höchster Qualität.

Was bedeutet ISO-Empfindlichkeit? Wie zeigt sich dies in Bezug auf Fotografie und Videoaufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen?
Der ISO-Wert gibt Auskunft über den Grad der Lichtempfindlichkeit. Für gewöhnlich steigt mit den ISO-Werten die Helligkeit des Fotos, allerdings wird das Bildrauschen ebenfalls verstärkt. Der Vorteil der Dual-Kamera des Xperia XZ2 Premium besteht darin, dass sie eine maximale ISO-Empfindlichkeit von 51.200 erreicht und damit herkömmliche Kameras um das Vierfache übertrifft, ohne dass dabei das Bildrauschen ansteigt. In einfachen Worten ausgedrückt: das Xperia XZ2 Premium weist im Vergleich zu anderen Smartphones mit gleichem ISO-Wert ein deutlich geringeres Bildrauschen auf und bildet einzelne Details klarer ab.

Was ist die „Fusion Image Signal Processor“-Technologie?
Die Technologie, die hinter dem Begriff „Fusion“ steckt, ist für das Zusammenführen der einzelnen Bilder des großen Schwarz-Weiß-Sensors und des Farbsensors zuständig. Durch diese innovative Technologie ist es uns gelungen die übliche ISO-Empfindlichkeit um ein Vierfaches zu erhöhen. Dafür mussten wir den Hochgeschwindigkeits-Signalprozessor AUBE entwickeln, der auch Videoaufnahmen mit hoher Lichtempfindlichkeit in Echtzeit verarbeiten kann.

Was wurde unternommen, um dem Bildrauschen, das üblicherweise bei hMohen ISO-Werten auftritt, entgegenzuwirken?
Grundsätzlich verursachen hohe ISO-Werte mehr Bildrauschen. Es muss also eine entsprechend starke Rauschunterdrückung stattfinden, wodurch wiederum Bilddetails verloren gehen. Um das Entstehen des Bildrauschens ganz zu vermeiden, wäre ein großer DSLR Sensor nötig. Das ist jedoch aufgrund seiner Größe nicht in einem Smartphone umsetzbar. Als alternative Lösung haben wir die Motion Eye Dual-Kamera entwickelt: Der Schwarz-Weiß-Sensor besitzt eine hohe Empfindlichkeit und erzeugt selbst bei hohen ISO-Werten kaum Bildrauschen. Diese Aufnahmen mit geringem Bildrauschen werden dann zusammen mit dem Signal des Farbsensors, unserer „Fusion“ Bildverarbeitung, unterzogen. Das Resultat sind gestochen scharfe Fotos mit geringem Bildrauschen.

Wie funktioniert die neue Bokeh-Funktion im Vergleich zu einer herkömmlichen Kamera?
Für den Bokeh-Effekt sind zwei leicht verschiedene Bilder notwendig, um Informationen über die räumliche Bildtiefe gewinnen und das finale Foto mit Freistellungseffekt berechnen zu können.
Bei einem Kameramodul werden zwei Bilder mit unterschiedlichem Fokuspunkt aufgenommen und bei zwei Kameramodulen entstehen gleichzeitig zwei Bilder mit leicht unterschiedlichem Winkel. Da unser Schwarz-Weiß-Sensor seine Stärke in der Lichtempfindlichkeit hat und nicht in der Auflösung, sind Bokeh-Effekte nur in Schwarz-Weiß nicht in der gleichen Qualität möglich wie im Zusammenspiel beider Kameras.

Wie lange wurde an der Dual-Kamera-Entwicklung gearbeitet und was waren die größten Herausforderungen dabei?
Die Kamera-Entwicklung hat einige Jahre gedauert, wenn wir die frühe Konzeptphase mit einberechnen. Wir wollten beim Xperia XZ2 Premium keine Kompromisse eingehen und haben nach der besten Lösung für jede einzelne Technologie gesucht. Die größte Herausforderung bestand darin, die Technologien im Xperia XZ2 Premium zu vereinen und deren gebündelte Leistungsfähigkeit zu maximieren.

Habt ihr mit den Kollegen von Sony Electronics zusammengearbeitet, um deren Erfahrungen unter anderem der Alpha Kameras in die Weiterentwicklung der Xperia Smartphone-Kameras einfließen zu lassen? Wenn ja, wie sah die Zusammenarbeit aus?
Die Sony Gruppe hat unterschiedliche Abteilungen, die sich mit Kameraentwicklung beschäftigen. Bei der Entwicklung der neuen Dual-Kamera sind hochqualifizierte Ingenieure aus allen Bereichen zusammengekommen und haben ihre Expertise in die Kamera des Xperia XZ2 Premium einfließen lassen. Von Sony Mobile über Sony Semiconductor Solutions (SSS) für Bildverarbeitungs- und Messtechnologien, Sony Imaging Products & Solutions (SIPS) u.a. für Kameras sowie die Forschungs- und Entwicklungsabteilung – Sony Research & Development.

Wohin geht die Reise im Bereich Smartphone-Fotografie?
In Hinblick auf konventionelle Kameras werden Smartphone-Kameras sich immer mehr DSLR Kameras annähern. Ein Beispiel: Spiegelreflex-Kameras realisieren unterschiedliche Blenden oder Brennweiten durch physikalische Vorgänge bis hin zum Wechsel von Objektiven. Ein Smartphone hingegen nutzt für den gleichen Prozess unterschiedliche Sensortechnologien, künstliche Intelligenz oder ausgefeilte Rechenfunktionen. Durch solche Ansätze können physische Limitierungen mit einem anderen Ansatz als bei konventionellen, großen Kameras umgangen werden.

Die neue Motion Eye Dual-Kamera des Xperia XZ2 Premium nimmt auf, was dem bloßen Auge verborgen bleibt. Sie ist mit den revolutionärsten Technologien von Sony ausgestattet, die zuvor nur in professionellen Kameras zu finden waren und macht Smartphone-Fotografie selbst bei schwachem Licht möglich. Ganz gleich, ob es das  zauberhafte Licht der Morgendämmerung ist oder Dinge, die nur in der Nacht erscheinen: dank intelligenter Belichtungssteuerung nimmt die neue Motion Eye Dual-Kamera jeden Moment mit außergewöhnlicher Bildqualität auf.

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