Kann die Bildqualität von High-End-Smartphones im Bereich der Fotografie wirklich verbessern, wenn man von fünf Kameras auf drei geht?

Schon am 5. November 2019 hat Xiaomi ein Modell namens Xiaomi CC9 Pro vorgestellt. Damals trug es auch zahlreiche Erstleistungen von Xiaomi-Smartphones. Beispielsweise war es das erste Xiaomi-Smartphone mit 100-Megapixel-Sensor, das erste Fünf-Kameras-Smartphone und auch das erste Xiaomi-Smartphone, das den ersten Platz in der Gesamtwertung von DXOMARK für Fotoaufnahmen errang.

Aus der Sicht nachfolgender Produkte hat das Xiaomi CC9 Pro tatsächlich tiefgreifende Auswirkungen auf die gesamte Branche gehabt. Beispielsweise haben in der Xiaomi-Produktlinie von Xiaomi 10 Ultra Edition über Xiaomi 12S Ultra bis hin zum heutigen Xiaomi 15 Ultra alle ein "Mittelteleobjektiv" beibehalten, um eine unabhängige Portraitaufnahmefunktion zu realisieren.

Aus der Perspektive der gesamten Branche kann man auch bei den Spitzenkamerasflaggschiffen und sogar einigen Mittelklasse-Modellen von Marken wie Samsung, OPPO und Huawei diese Vier- oder sogar Fünf-Kameras-Designs mit einem 50-mm-"unabhängigen Mittelteleobjektiv für Portraits" finden.

Als es Mitte 2025 jedoch so weit war, deuten einige neueste Informationen darauf hin, dass mehrere Marken, darunter auch Xiaomi, planen, die Kamera-Designs ihrer neuen Spitzenkamerasflaggschiffe von den bestehenden "Vier-Kameras"-Designs auf "Drei-Kameras"-Designs umzustellen. Dabei wird das "Mittelteleobjektiv für Portraits" in der Regel als die zu entfernende Kamera betrachtet.

Da stellt sich die Frage: Von damals mit Fünf-Kameras bis heute mit Vier-Kameras haben die Smartphone-Hersteller hauptsächlich die unabhängige "Makrokamera" entfernt. Wir wissen alle, dass die Pixelzahl der unabhängigen Makrokamera in der Regel sehr niedrig ist. Daher kann die Verwendung des Weitwinkel- oder Teleobjektivs als "Ersatz" objektiv betrachtet als Fortschritt angesehen werden.

Aber bedeutet dies, dass es auch besser sein muss, wenn man von Vier-Kameras auf Drei-Kameras wechselt und das unabhängige "Mittelteleobjektiv für Portraits" entfernt?

Das Mittelteleobjektiv für Portraits ist zwar klein, aber für die heutigen Spitzenkamerasflaggschiffe unerlässlich

Es muss gesagt werden, dass hier eine Fall-für-Fall-Betrachtung erforderlich ist. Schauen wir uns zunächst das bestehende Design an. Beispielsweise basiert das "Mittelteleobjektiv für Portraits" des Xiaomi 15 Ultra auf dem IMX858-Sensor, hat eine äquivalente Blende von f1.8 und eine äquivalente Brennweite von 70 mm. Wir wissen alle, dass das Teleobjektiv ein Periskopobjektiv mit einer äquivalenten Brennweite von 100 mm ist und ein 200-Megapixel-1/1.4-Zoll-HP9-Großsensor-Design verwendet.

Das bedeutet, dass auf dem Xiaomi 15 Ultra von den vier (äquivalenten) Brennweiten von 35 mm, 50 mm, 75 mm und 100 mm, die häufig für Portraitaufnahmen verwendet werden, derzeit nur die 75-mm-Brennweite das unabhängige "Mittelteleobjektiv für Portraits" verwendet.

Mit einigen einfachen Berechnungen kann man feststellen, dass das Seitenverhältnis eines 1-Zoll-Sensors auf einem Smartphone etwa 12,8 mm * 9,6 mm beträgt. Wenn man seine äquivalente Brennweite von 23 mm auf 50 mm zuschneidet, beträgt die effektive lichtempfindliche Fläche etwa 24,47 Quadratmillimeter. Wenn man auf 70 mm zuschneidet, bleibt die effektive lichtempfindliche Fläche nur noch 12,3 Quadratmillimeter. Im Vergleich dazu beträgt die lichtempfindliche Fläche des "ursprünglichen" IMX858 etwa 24,88 Quadratmillimeter, und die des "ursprünglichen" HP9 beträgt etwa 62,89 Quadratmillimeter.

Es fällt leicht auf, dass selbst der 1-Zoll-Großsensor des Hauptobjektivs nach Zuschneiden auf eine äquivalente Brennweite von mehr als 2-fach eine geringere äquivalente lichtempfindliche Fläche hat als ein Mittel- oder Kleinformat-Sensor wie der IMX858.

Dies erklärt auch gut zwei Phänomene. Erstens, warum die Smartphone-Hersteller die Benutzer oft mit verschiedenen Designs dazu "ermutigen", bestimmte Brennweiten wie 50 mm und 75 mm zu verwenden. Dadurch können sie in einem gewissen Maße vermeiden, dass das Hauptobjektiv übermäßig zugeschnitten wird, was zu einer deutlichen Verschlechterung der Bildqualität in bestimmten Brennweiten (z. B. 69 mm) führt. Andererseits erklärt es auch, warum selbst die besten Großsensor-Hauptobjektive wie der LYT900 oder der HP2 in der Regel ein unabhängiges Mittelteleobjektiv für Portraits oder sogar "Doppelperiskopobjektive" benötigen, um die Bildqualitätsanforderungen für Portraitaufnahmen im Mitteltelebereich zu erfüllen.

Obwohl die Methoden unterschiedlich sind, ist es für die Flaggschiffe kein "Betrug", das Mittelteleobjektiv für Portraits zu entfernen

Da wir nun wissen, dass das "Mittelteleobjektiv für Portraits" in den heutigen Spitzenkamerasflaggschiffen notwendig ist und es schwerlich durch das bestehende Hauptobjektiv + Zuschneidezoom ersetzt werden kann. Wie sollen die neuen Flaggschiffmodelle, die von "Vier-Kameras" auf "Drei-Kameras" umgestellt werden, dieses Problem lösen?

Nach den bisher bekanntgewordenen Informationen besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass zwei Hersteller das "Mittelteleobjektiv für Portraits" entfernen werden: Xiaomi und Samsung. Interessanterweise gehen ihre vorgeschlagenen "Ersatzlösungen" in unterschiedliche Richtungen, was daher sehr interessant für Diskussionen und Vergleiche ist.

Zunächst lautet die Lösung von Xiaomi möglicherweise das sogenannte "Mehrgruppen-Periskop"-Design, d. h. die Verwendung von zwei Periskop-Teleobjektiven, die einen gemeinsamen Großsensor mit hoher Pixelzahl nutzen, um den Bereich vom Mitteltele bis zum Supertele zu abdecken. Und anders als bei den Designs der Konkurrenten soll Xiaomi das "Mehrgruppen-Periskop" auch erstmals das nächste 200-Megapixel-Großsensor-Design HPE von Samsung einführen, dessen Hardware speziell für Videos und Fernaufnahmen verbessert wurde.

Es wird sogar gesagt, dass das "Einzel-CMOS-Doppelobjektiv" von Xiaomi eine kontinuierliche optische Verstellung haben soll, aber von der Bildqualität her ist dies noch nicht möglich.

Natürlich kann man aus den vorherigen Berechnungen grob ableiten, dass Xiaomi, wenn es das "Mittelteleobjektiv für Portraits" durch das "Mehrgruppen-Periskop" ersetzen will, die Anfangsbrennweite des Periskopobjektivs nicht zu "weit" sein darf. Beispielsweise könnten die äquivalenten Brennweiten der beiden Periskopobjektive 70 mm und 200 mm betragen, und durch Zuschneiden des (200-Megapixel)-Sensors kann man eine "verlustfreie Vergrößerung" von 150 mm und 400 mm erzielen. Auf diese Weise kann dieses Design in den häufig verwendeten Portrait-Brennweiten eine größere äquivalente lichtempfindliche Fläche bieten als das unabhängige "Mittelteleobjektiv für Portraits", wodurch die Bildqualität tatsächlich verbessert wird, obwohl ein CMOS-Sensor weniger verwendet wird.

Im Vergleich dazu ist das Design von Samsung einfacher und reiner. Laut Gerüchten wird Samsung in zukünftigen Modellen erstmals einen 1-Zoll-, 200-Megapixel-CMOS von Sony als Weitwinkel-Hauptobjektiv einführen. Gleichzeitig planen sie, das Periskop-Teleobjektiv auf ihr eigenes 200-Megapixel-Design zu aktualisieren, um so eine Kombination aus "Drei-Kameras + Zwei 200-Megapixel" mit einem 50-Megapixel-Weitwinkelobjektiv zu bilden.

Natürlich hat das aktuelle Samsung-Flaggschiffmodell im Bereich des "Mittelteleobjektivs für Portraits" große Mängel. Denn der 67-mm-Mitteltele-Sensor hat nur eine Größe von 1/3.52 Zoll, sogar kleiner als der Frontkamera-Sensor (1/3.2 Zoll). Dazu kommt, dass die äquivalente Brennweite des Samsung-Periskop-Teleobjektivs tatsächlich sehr lang ist (111 mm). Dies führt dazu, dass die Benutzer bei 75 mm und 100 mm Brennweite tatsächlich die kleine "Nebenobjektiv für Portraits" verwenden müssen, was die Benutzererfahrung natürlich sehr schlecht macht.

Ein 1-Zoll-Hauptobjektiv und ein 200-Megapixel-Teleobjektiv bedeuten, dass die Rückkamera zukünftiger Samsung-Flaggschiffsmartphones nicht mehr so einfach sein kann.

Mit einfachen Berechnungen kann man feststellen, dass die ursprüngliche lichtempfindliche Fläche des 1/3.52-Zoll-Sensors weniger als 16 Quadratmillimeter beträgt. Das bedeutet, dass wenn Samsung tatsächlich auf ein 1-Zoll-Hauptobjektiv wechselt, selbst wenn man auf 3-fache Vergrößerung zuschneidet, die äquivalente lichtempfindliche Fläche nicht viel kleiner ist als die des derzeitigen Kleinformat-Mittelteleobjektivs für Portraits. Dazu kommen die strukturellen und algorithmischen Vorteile des neuen Sensors. Theoretisch kann man also tatsächlich einfach das "Mittelteleobjektiv für Portraits" entfernen und nur auf das 1-Zoll-Hauptobjektiv für Portraitaufnahmen mit 2-facher und 3-facher Vergrößerung zurückgreifen.

Dazu kommt, dass das 1/4-Zoll-, 200-Megapixel-Periskop-Teleobjektiv viel größer ist als das derzeit von Samsung verwendete 1/2.5-Zoll-Periskop-Design. Wenn Samsung also tatsächlich auf ein 200-Megapixel-Periskopobjektiv wechselt, wird es auch für Samsung schwierig sein, eine äquivalente Telebrennweite von über 100 mm beizubehalten. Wenn man also die Vergrößerung des Periskop-Teleobjektivs verringert, kann man natürlich auch eine bessere "Ankopplung" an das Hauptobjektiv erreichen und so die Bildqualitätsprobleme bei den häufig verwendeten Mittel- und Langbrennweiten wie 100 mm und sogar 85 mm lösen.

Die "Drei-Kameras"-Umstellung der Spitzenkamerasflaggschiffe ist in Ordnung, aber Nicht-Flaggschiffe sollten diesem Trend nicht folgen

Insgesamt ist es leicht zu erkennen, dass das "Mittelteleobjektiv für Portraits" für die heutigen Spitzenkamerasflaggschiffe immer noch notwendig ist. Denn selbst der 1-Zoll-Großsensor des Hauptobjektivs hat nach der Zoom-Zuschneidung eine geringere effektive äquivalente lichtempfindliche Fläche als das Mittel- oder Kleinformat-Mittelteleobjektiv für Portraits.

Wir haben das "Mehrfach-Kamera-Fusion"-Szenario nicht berücksichtigt, da dieser Algorithmus selbst instabil und nicht häufig verwendet wird.

Dieses Problem ist für die Spitzenkamerasflaggschiffe jedoch nicht schwer zu lösen. Solange die Hersteller bereit sind, einen größeren und fortschrittlicheren Hauptobjektiv-CMOS zu verwenden oder die lichtempfindliche Fläche des Periskop-Teleobjektivs vergrößern und gleichzeitig die Anfangsbrennweite verkürzen, um die häufig verwendeten Mittel- und Langbrennweiten abzudecken, können sie die Anzahl der Kameras von "Vier" auf "Drei" reduzieren und gleichzeitig die Bildqualität in den häufig verwendeten Mittel- und Langbrennweiten für Portraits verbessern.

Wir möchten jedoch darauf hinweisen, dass alle hier vorgenommenen Analysen und Schlussfolgerungen auf der Voraussetzung eines "Spitzenkameras-Flaggschiffsmartphones" basieren. Für Mittelklasse-Modelle mit einem nicht ausreichend großen Hauptobjektiv-CMOS und einem mittelgro