Telefoons met camera werden lange tijd niet als een serieuze bedreiging gezien door camerafabrikanten. Ze boden immers niet dezelfde beeldkwaliteit als 'echte' camera's, hadden geen optische, maar digitale zoom en moesten zich behelpen met kleine componenten. Serieuze fotografen dachten lang dat smartphonecamera's losse camera's nooit zouden vervangen vanwege technische beperkingen.
Tien jaar geleden, toen smartphones nog lang niet op gelijke voet stonden met camera's, kwam Samsung met een ultieme samensmelting van een compactcamera met een smartphone: de Galaxy S4 Zoom. Smartphonecamera's waren ver verwijderd van het niveau dat ze nu hebben. Wie graag fotografeerde, maar geen zin had om de compactcamera erbij te pakken, kon met de Galaxy S4 Zoom met heuse zoomlens achterop een eind komen. Deze hybride camera-smartphone had een 16-megapixelsensor in 1/2,33"-formaat, destijds beduidend groter dan een gemiddelde smartphonesensor. De lens had 10x optische zoom met een variabele brandpuntsafstand van 24 tot 240mm en beschikte over optische beeldstabilisatie. Aan de voorkant leek het toestel op een Samsung Galaxy S4-mini. Door de uitstulping van de lens aan de achterkant was de S4 Zoom wel een stuk dikker: 15,4mm tegenover 8,9mm bij de S4-mini. Ook had het toestel tragere componenten aan boord. De S4 Zoom had een fysieke sluiterknop voor het maken van foto's.
Meer lenzen = beter, toch?
Sommige technische beperkingen van smartphonecamera's zijn er nog steeds, maar dat weerhoudt smartphonefabrikanten er niet van om te blijven innoveren op het gebied van fotografie en video. Zo zijn er op het vlak van kwaliteit in de afgelopen tien jaar grote sprongen gemaakt. De meeste smartphones hebben tegenwoordig een primaire sensor die net zo groot of zelfs groter is dan die in een gemiddelde compactcamera van tien jaar geleden.
Een nadeel van fotograferen met een smartphone was, tot relatief kort geleden, dat toestellen een vaste brandpuntsafstand hadden. Smartphones moeten in een broekzak passen en daardoor konden de camera's en lenzen niet al te groot zijn. Daardoor was er ook geen ruimte om een volwaardige zoomfunctie te implementeren.
In 2016 kwam daar verandering in. LG gebruikte bij de G5 twee camera's: een 16-megapixelsensor voor de hoofdcamera en een 8-megapixelsensor achter een lens met een beeldhoek van 135 graden voor de ultrawideangle-shots. LG was niet de enige die dit deed. Ook de Huawei P9 en Mate 9, Honor 8 en de iPhone 7 Plus beschikten over twee camera's op de achterkant. In het geval van de iPhone 7 Plus was de tweede camera niet voor groothoekfoto's, maar voor foto's met 2x zoom. Andere fabrikanten van smartphones bleven niet stilzitten, want in 2017 kwam de OnePlus 5 op de markt en kwam Samsung met de Note 8. Beide telefoons hadden twee camera's achterop.
:strip_exif()/i/2003959662.jpeg?f=imagenormal)
Breedbeeldhoeken, zooms en periscopen
In 2018 kwam de Huawei Mate 20 op de markt. Dit was de eerste telefoon die drie camera's gebruikte, voor het maken van foto's met een normale beeldhoek, een grote beeldhoek en een ingezoomde beeldhoek. In de jaren erna kwamen verschillende fabrikanten met telefoons die minimaal drie camera's hadden. Behalve voor een ander brandpunt werden de extra camera's gebruikt voor het verzamelen van diepte-informatie en bijvoorbeeld het maken van macro-opnames. Tegenwoordig beschikken de meeste smartphones over diverse camera's. Drie camera's lijkt op dit moment de standaard te zijn: normaal, groothoek en macro of tele. Smartphones met vijf camera's zijn echter ook niet ongebruikelijk meer. Meer lenzen zijn niet altijd nuttig; sommige fabrikanten lijken ze te gebruiken voor marketingdoeleinden, alleen omdat het indrukwekkender aandoet.
Een andere innovatie op het gebied van de smartphonecamera was dat fabrikanten periscopische lenzen gingen gebruiken. Bij zo'n soort lens zit het zoommechanisme aan de binnenkant van de telefoon en werkt het met behulp van spiegels of prisma's. Het voordeel van een periscopische lens is dat je geen vaste brandpuntsafstand hebt, zoals bij reguliere smartphonecamera's, en dus naar hartenlust kunt zoomen zonder digitaal kwaliteitsverlies. Daarbij hoeft de telefoon niet bijzonder dik te zijn. Het gebruik van een periscopische lens heeft ook nadelen. De lichtsterkte van dit soort lenzen is een stuk lager dan die van lenzen met een vaste brandpuntsafstand en ze zijn minder scherp.
ASUS gebruikte al in 2015 een periscopische lens in de Zenfone Zoom, maar het concept leek pas in 2019 aan te slaan met de komst van de Huawei P30 Pro. Sindsdien zien we dergelijke constructies steeds vaker in high-end smartphones, zoals in de Samsung S22 en S23 Ultra, Sony Xperia 1 IV, Google Pixel 7 Pro en Xiaomi 12S Ultra. En er wordt al sinds vorig jaar gespeculeerd dat de volgende generatie Apple iPhone ook zo'n soort lens krijgt.
Pixelbinning
Een smartphonecamera met dezelfde beeldkwaliteit als een professionele camera bestaat niet. De fysieke mogelijkheden voor de grootte van sensor en lens zijn immers beperkt bij smartphones, waardoor de smartphonecamera fysiek minder pixels kan bevatten. Fabrikanten lossen zulke tekortkomingen tegenwoordig softwarematig op. Steeds slimmere software en kunstmatige intelligentie kunnen technische beperkingen deels overbruggen of, als dat niet lukt, op z'n minst verbloemen.
Een manier die fabrikanten toepassen om foto's er beter uit te laten zien, bestaat uit oversampling en pixelbinning. Steeds meer smartphones worden voorzien van sensors met een enorm aantal megapixels. Zo heeft de eerder genoemde Samsung Galaxy S23 Ultra een 200-megapixelsensor. Die enorme resolutie wordt niet gebruikt voor het eindresultaat, maar teruggerekend naar een lagere resolutie. De standaard foto's van de Samsung Galaxy S23 Ultra hebben een resolutie van 12,5 megapixel, een factor 16 verschil. Het verkleinen van de resolutie door middel van pixelbinning resulteert in grotere (kunstmatige) pixels. De gecombineerde pixels vangen samen meer licht. Dit betekent weer dat er minder ruis te zien is in een foto, zeker als het geheel wordt teruggerekend naar een lagere resolutie. Het is ook mogelijk om de volle resolutie te gebruiken, maar dan zal de foto er in eerste instantie minder goed uitzien dan de 12,5-megapixelvariant die optimaal is bewerkt.
Nokia was de eerste fabrikant die gebruikmaakte van oversampling in de Nokia 808 PureView uit 2012. Weliswaar niet met een 200-megapixelsensor, maar met een 41-megapixelsensor die pixelbinning gebruikte om tot een foto van 5 of 8 megapixel te komen.
:strip_exif()/i/2005711992.jpeg?f=imagegallery)
Nachtmodus en kunstmatige scherptediepte
Pixelbinning is dus een truc om foto's van meer detail te voorzien en een betere belichting te creëren, afhankelijk van het omgevingslicht. Die techniek is niet de enige die smartphonefabrikanten gebruiken om foto's er beter uit te laten zien. Al sinds enkele jaren gebruiken smartphones high dynamic range en kunstmatige intelligentie om de belichting van foto's te optimaliseren. Hoe dat precies werkt, is te lezen in een eerder artikel op Tweakers.
Tot een paar jaar geleden was het maken van goede foto's met weinig licht alleen weggelegd voor fotografen met een 'echte' camera en een statief. Foto's die in het donker gemaakt waren met een smartphone, gingen gepaard met een brij aan ruis. Daarom kwamen fabrikanten van smartphones met een nieuwe functie: de nachtmodus. Vooral die nachtmodus maakt veel gebruik van AI in combinatie met een reeks foto's die snel achter elkaar worden gemaakt. Algoritmes bepalen vervolgens het juiste belichtingsniveau, kleurenpalet en kleurverloop onder bepaalde lichtomstandigheden, verscherpen wazige gezichten of objecten kunstmatig en voegen de geslaagdste foto's samen tot een geheel. Ook wordt de data van de andere camera's gebruikt om het beeld te optimaliseren, bijvoorbeeld diepte-informatie.
Een trend die de laatste jaren veel te zien is, vooral op sociale media, is dat de achtergrond van foto's kunstmatig wordt vervaagd. Zo'n functie is inmiddels op vrijwel elke high-end en midrangesmartphone te vinden. Smartphones maken hiervoor gebruik van AI, waarbij wordt geprobeerd om het primaire onderwerp of de situatie te herkennen. Om van die functie gebruik te maken, hebben smartphones een zogenaamde portretmodus. Daarmee wordt kunstmatig een onscherpe achtergrond gecreëerd die lijkt op de professionele bokeh van systeemcamera's en dslr's. Aanvankelijk was duidelijk te zien dat dit kunstmatig was, maar dankzij toegenomen rekenkracht en betere AI is tegenwoordig een gradueel verloop van de onscherpte te zien, naarmate de afstand toeneemt.
De linkerfoto is gemaakt met de HTC One M8 uit 2014 en de rechterfoto met de Samsung Galaxy S23 Ultra uit 2023. Hoewel het vanwege de afwijkende lichtomstandigheden geen perfecte vergelijking is, is het graduele scherpteverloop bij de Samsung duidelijk beter.
Lidar
De verschillende lenzen van smartphones worden niet alleen op zichzelf gebruikt voor het maken van foto's, de data wordt ook gebruikt voor het berekenen van diepte voor portretfoto's. Ondanks de enorme verbeteringen is het nog niet 100 procent foutloos; denk aan iemand met krullen waarbij het ene deel scherp is en het andere niet. Apple kwam in 2020 met de iPhone 12 Pro. Die beschikte over een lidarscanner. Lidar staat voor light detection and ranging. Zo'n scanner moet helpen bij het maken van portretfoto's. In de praktijk blijkt de sensor vooral handig voor de snelheid en accuraatheid van het focussen op objecten in het donker en lijkt hij vooralsnog weinig toe te voegen aan de kwaliteit van een foto in portretmodus bij daglicht.
:strip_exif()/i/2006706142.jpeg?f=fpa)
/i/2003062872.png?f=fpa)
/i/2005910098.png?f=fpa)
:strip_exif()/i/2004716518.jpeg?f=fpa)