De sensor, lens en stabilisatie vormen de belangrijkste hardwarematige onderdelen van een camera en op dat vlak is er in de afgelopen jaren best veel veranderd. Op deze pagina bespreken we deze onderdelen van de zes smartphones die we in deze vergelijking hebben opgenomen.
Sensor
Smartphonefabrikanten stoppen steeds vaker grotere sensors in hun telefoons. Enkele jaren terug waren 1/4"- en 1/3,2"-sensorformaten nog zeer gebruikelijk, maar tegenwoordig zien we steeds meer 1/2,3"-sensors of maten die daar dicht tegenaan schuren. Het 1/2,3"-formaat is niet geheel toevallig, want dit is exact dezelfde sensoromvang als ook in de meeste compactcamera's gebruikt wordt. De meerwaarde van diezelfde compactcamera's wordt daarmee, los van de mogelijkheid tot zoomen, vrijwel geheel tenietgedaan, want een dergelijke sensor produceert in de basis dezelfde beeldkwaliteit.
In deze vergelijking hebben de Sony Xperia Z5 en de LG Nexus 5X een 1/2,3"-sensor. De sensor van de Microsoft Lumia 950 (XL) is met 1/2,4" slechts een fractie kleiner en ook de Samsung S6 (Edge) en LG G4 zitten er met 1/2,6" dicht tegenaan. Apples iPhone begint wel wat achter te lopen op de rest met zijn 1/3"-sensor.
Overigens zegt de grootte van de sensor natuurlijk niet alles; ook de pixel-pitch, oftewel de pixeldichtheid op het sensoroppervlak, is van belang. Doordat Apple slechts 12 megapixel gebruikt, valt de pixel-pitch met 1,22μm toch nog relatief hoog uit. De Nexus 5X heeft hetzelfde pixelaantal, maar komt dankzij de grotere sensor uit op 1,55μm. De pixel-pitch van de LG G4, Lumia 950 (XL) en de Xperia Z5 is het kleinst, oftewel, de pixels zitten daar het meest op elkaar gepropt.
Lens
De toegenomen sensoromvang en pixel-pitch zijn niet de enige belangrijke ingrediënten om de beeldkwaliteit te verbeteren. Minstens zo belangrijk is de kwaliteit van de lens en de lensopening, oftewel de lichtsterkte. De lensopening wordt uitgedrukt in een diafragmawaarde. Hoe lager de waarde achter de schuine streep, hoe lichtsterker de lens is. Een lichtsterke lens vangt meer licht op dan een minder lichtsterke lens, wat een voordeel oplevert in situaties met weinig licht, zoals in de schemering. Bovendien betekent een lagere waarde een iets kleinere scherptediepte, waardoor het onderwerp scherp is en de achtergrond mooi onscherp. Dit effect wordt bij deze relatief kleine sensoromvang overigens in de praktijk vooral benut bij macrofoto's, oftewel wanneer het onderwerp zeer dicht bij de lens staat. Hoe groter de sensor en hoe lichtsterker de lens, hoe groter dit effect is. Vandaar dat aps-c- en fullframe-camera's nog veel mooiere foto's met beperkte scherptediepte kunnen produceren.
Naast de trend van grotere sensors zien we dat fabrikanten steeds meer gebruikmaken van lichtsterke lenzen. Een jaar geleden was een lensopening van f/2.0 al erg lichtsterk voor een smartphone, maar in deze vergelijking hebben we al drie camera's die daaronder zitten. De Lumia 950 en Galaxy S6 zitten op f/1.9 en de G4 van LG haalt zelfs f/1.8. Ook op dit vlak loopt de iPhone ondertussen achterop, want Apple heeft de lensopening van f/2.2 ongewijzigd gelaten in vergelijking met eerdere iPhones. Een lichtsterke lens komt ook het oplossend vermogen ten goede, want een kleinere lensopening kan in combinatie met een hoge pixeldichtheid leiden tot problemen met diffractie.
Net als de sensorgrootte is ook de lichtsterkte relatief, want als je f/2.4, waar veel smartphones nog steeds mee werken, vergelijkt met f/1.8, is dat slechts een winst van 2/3e stop, oftewel nog geen verdubbeling van de hoeveelheid licht. Dat wordt nog eens duidelijk als we de relatieve lichtsterkte en scherptediepte vertalen naar fullframe. Met een cropfactor van 6 staat een mooie waarde als f/1.8 dan gelijk aan f/10.8 en f/2.4 komt overeen met f/14.4. In beide gevallen relatief gezien dus helemaal niet zo lichtsterk en ook geen enorm groot onderling verschil.
Verder is de beeldhoek van belang. Deze zegt iets over hoeveel je in beeld kunt krijgen. De beeldhoek wordt meestal uitgedrukt in de brandpuntequivalent van een 35mm-sensor. Bij compactcamera's is al jaren een trend gaande van meer en meer groothoek. Was tien jaar terug 35mm nog een mooie groothoek, al snel werd dat 28mm en tegenwoordig zelfs 24mm. Van alle smartphones heeft de Xperia Z5 de grootste hoek met circa 24mm. De Nexus 5X en Lumia 950 zitten daar met 26mm dicht bij in de buurt, terwijl de G4 en S6 het met 28mm moeten doen en de iPhone met 'slechts' 29mm.
Stabilisatie
Bij zowel fotografie als video is beeldstabilisatie een belangrijk gegeven. Bij video's levert het een vloeiender beeld op, zodat beweging minder storend wordt. Niet iedereen filmt immers vanaf een statief. Daarnaast kun je zo foto's met langere sluitertijden uit de hand nemen, zonder dat bewegingsonscherpte ontstaat. Ook kun je werken met lagere isowaarden dankzij stabilisatie.
Er zijn twee soorten stabilisatie: digitaal en optisch, via een bewegend element in de lens of een bewegende sensor. Optische stabilisatie in de lens wordt het meest toegepast, waarbij een lenselement kleine bewegingen compenseert. Bij digitale stabilisatie wordt het beeld softwarematig gestabiliseerd. Dit is vooral voor video effectief, omdat de beweging van het beeld goed gedetecteerd kan worden, zeker als daar eventueel ook nog de informatie van de gyroscoop en de accelerometer voor wordt gebruikt. Het gaat wel ten koste van een deel van het sensorbeeld, omdat dit deel wordt gebruikt voor de softwarematige stabilisatie. Voor het beeld wordt dan een uitsnede van de sensor gebruikt.
De meeste high-end smartphones zijn voorzien van optische beeldstabilisatie, met uitzondering van de Sony Xperia Z5 en Nexus 5X. Bij video kan dat worden gecompenseerd door digitale stabilisatie, maar voor fotografie is het een gemis. De Galaxy S6 is wel voorzien van optische stabilisatie, maar deze werkt wat video betreft alleen tot 1080p en niet in combinatie met 1080p60 en uhd. In die standen wordt digitale stabilisatie gebruikt. De LG Nexus 5X maakt helemaal geen gebruik van stabilisatie, een vreemde beslissing wat ons betreft. De Nexus 6P, de grotere tegenhanger gemaakt door Huawei, gebruikt wel digitale stabilisatie, wat zij electronic image stabilization genoemd hebben. Van de iPhone 6(s)-smartphones heeft alleen de grotere Plus-versie optische beeldstabilisatie.