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Drei gegen zwei


ColorFoto - epaper ⋅ Ausgabe 6/2018 vom 16.05.2018

Huawei P20 Pro und Samsung S9+ im Test : Huawei und Samsung legen bei ihren neuen Topmodellen besonderen Wert auf die Kameras. Samsung setzt auf zwei 12-MP-Kameras mit Weitwinkel- und Normalbrennweite. Huawei stattet sein Modell gleich mit drei Kameras aus – mit bis zu 40 MP und 83-mm-Tele.

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Bildquelle: ColorFoto, Ausgabe 6/2018

Huawei Tele: JPEG 10 MP, 2,4/83 mm, ISO 50, 1/225 s


Samsung S9+

Huawei P20 Pro

Waren die Kameras lange eher eine nette Beigabe von Smartphones, so rücken die Fotofunktionen jetzt zunehmend in den Fokus. Vor allem bei den Topmodellen werden die Fotoeigenschaften zum wichtigen Unterscheidungsmerkmal. Das gilt auch für ...

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... unsere beiden Testkandidaten Samsung S9+ und Huawei P20 Pro.

Drei Kameras für Huawei

Huawei stattet sein Topmodell gleich mit drei Fotoeinheiten aus, die an der Rückseite leicht überstehen. In allen stecken Leica-Optiken.
• Huawei kombiniert den 40-Megapixel-Hauptsensor mit einer 1,8/3,95-mm- Weitwinkel-Optik (27 mm KB) ohne Bildstabilisator. Der Sensor ist 1/1,7 Zoll groß und hat 1 _m große Fotodioden. 1/1,7-Zoll-Sensoren gehörten auch in Hochzeiten der Kompaktkameras zur Oberklasse. Eine Besonderheit ist das Layout des Farbfilters. Beim Bayer-Pattern, das außer Fujifilm und Sigma derzeit alle Kamerahersteller nutzen, wechseln sich in jeder Zeile zwei Farben ab: In den geraden Zeilen sind es Rot und Grün, in den ungeraden Grün und Blau. Auf dem 40-Megapixel-Sensor des P20 Pro belegt dagegen jede Farbe ein Cluster aus 2 x 2 Pixeln. Diese Cluster wiederum sind im Bayer-Pattern angeordnet. Das erlaubt Huawei, aus dem 40-Megapixel-Sensor durch Verrechnung der gleichfarbigen Pixel recht effektiv ein Foto mit 10 Megapixeln zu generieren. Das kostet zwar Auflösung, aber die Lichtempfindlichkeit steigt, und somit sinkt das Rauschen.
• Der 8-Megapixel-Sensor der Tele-Einheit soll ebenfalls 1 _m große Fotodioden haben. Die bildstabilisierte Optik mit f2,4/2,4 mm kommt auf einen KBWert von 83 mm. Somit hat Huawei ein 3fach optisches Zoom zu bieten und geht tatsächlich bis ins Tele. Das 5x-Zoom dagegen ist nur eine Softwarelösung.
• Das 20-MP-Monochrom-Modul bietet mit f1,6/3,95 mm (27 mm KB) die lichtstärkste Optik.
Beim Fotografieren werden meist mehrere Kameramodule gleichzeitig zur Bildaufnahme genutzt – welches, hängt von der Situation, dem gewählten Fotomodus und den Einstellungen ab. Die drei wichtigsten Modi sind Foto, Monochrom und Pro.
Wenn Sie im Standardmodus „Foto” eine Weitwinkelaufnahme machen, können Sie zwischen 10 und 40 MP wählen. Als Hauptkamera dient das 40-MP-Modul. Hinzugerechnet werden wohl Daten des SW-Sensors. Bei wenig Licht wechselt das P20 Pro auch in der 40-MP-Einstellung automatisch in den 10-MP-Modus und interpoliert das Bild anschließend wieder auf 40 Megapixel. Zoomen können Sie nur in der 10-MPStellung. Dann übernimmt die 8-MPTelekamera die „Führung”. Durch Hinzurechnen weiterer Bildinformationen aus den anderen Kameras entsteht eine 10-MP-Teleaufnahme. Bei wenig Licht wechselt Huawei – leider ohne Warnung – zur Weitwinkelkamera und berechnet auf Basis ihrer Daten das Telebild. Auch hier dürften Informationen anderer Sensoren erneut zum Bild beitragen.
Der Pro-Modus liefert außer JPEGs auch DNGs, in beiden Fällen stammen die Daten aus der Weitwinkelkamera. Es gibt also keine Schwarzweiß- oder Tele-DNGs. Die 80 MB großen DNGs haben grundsätzlich eine Auflösung von 40 MP. Parallel dazu im Pro-Modus gespeicherte JPEGs können 40 oder 10 MP groß sein. Wir vermuten, dass im „Pro”-Modus auch die JPEGs allein mit dem Hauptsensor aufgenommen werden. Im Monochrom-Modus ist ausschließlich der SW-Sensor aktiv, Sie können die native Auflösung von 20 oder 10 Megapixeln wählen. Auch im Monochrom-Modus gibt es eine Pro-Funktion mit verschiedenen Einstellmöglichkeiten, aber eben ohne DNG-Option.

Modifizierter Bayer-Farbfilter
Der 40-MP-Sensor des Huawei P20 Pro hat einen Farbfilter, bei dem jede Farbe immer ein 2 x 2-Pixel-Cluster belegt. Die Cluster ihrerseits sind wiederum wie bei einem gewöhnlichen Bayer-Farbfilter angeordnet. Das P20 Pro kann so sehr effektiv immer vier kleine Pixel zu einem größeren Pixel zusammenschalten, um die Empfindlichkeit zu erhöhen. Allerdings sinkt die Farbauflösung durch die Clusterung.

Samsung mit starkem Doppel

Samsung stattet sein Smartphone mit zwei 12-MP-Hauptkameras aus. Beide Sensoren arbeiten mit der Dual-Pixel-Technologie und bieten eine Bildstabilisierung. Beide Optiken schließen zudem bündig mit dem Gehäuse. Laut Tech Insights werden sowohl Sony- als auch Samsung-Sensoren in BSI-Bauweise mit 1,4 μm Pixelpitch verbaut. Demnach wären die Sensoren 1/2,6-Zoll groß.
• Das Weitwinkel-Modul mit 1,5-2,4/ 4,3 mm (26 mm KB) hat momentan als einzige Smartphone-Optik eine mechanische Blende. Blendenzugriff hat der Fotograf aber nur im Pro-Aufnahmemodus.
• Die „Tele”-Optik mit 2,4/6 mm entspricht nur einer KB-Brennweite von 52 mm. Wir bezeichnen sie deshalb als Normal brennweite. Wie Huawei schaltet auch Samsung bei wenig Licht von der Normal- auf die Weitwinkeloptik um. Der Fotograf erhält dann – ohne darüber informiert zu werden – ein beschnittenes und anschließend wieder auf 12 MP hochgerechnetes JPEG der Weitwinkeloptik – aber mit dem Bildwinkel der Normalbrennweite.
Im Auto-Modus kann der Fotograf zwischen den beiden Brennweiten hinund herschalten, erhält aber ausschließlich JPEGs. Im Pro-Modus sind auch DNGs möglich, aber es gibt keinen Zoom-Knopf. Zwar kann der Fotograf mit zwei Fingern ins Motiv zoomen; das DNG bleibt dabei jedoch unverändert. Lediglich das von der Weitwinkelkamera mitfotografierte JPEG wird auf den gewählten Ausschnitt zugeschnitten. Wie bei Huawei kann der Fotograf also ausschließlich im Pro-Modus JPEGs und DNGs gleichzeitig aufnehmen. Zudem ist auch bei Samsung der Pro-Modus auf die Weitwinkelkamera beschränkt.

Huawei P20 Pro – Spezialfunktionen

• Im Blende-Modus kann der Fotograf die Hintergrundunschärfe vor, aber auch nach der Aufnahme verändern: Per Software wird die Wirkung einer Blende zwischen f0,95 und f16 simuliert. Wichtig ist, dass die AI das Gesicht erkennt. Nur dann kann der Hintergrund separiert werden. In der Galerie blendet das P20 Pro dann ein extra Blendensymbol ein (1). Ein Klick darauf öffnet das Bild mit erweiterten Bearbeitungsoptionen (2). Das Ganze funktioniert in Farbe und – wie hier gezeigt – auch im Monochrom-Blende-Modus.
• Im Porträt-Modus ist die Gesichtserkennung ebenfalls entscheidend, um Beleuchtungseffekte nachträglich zu verändern. Wiederum wird ein spezielles Symbol in der Galerie eingeblendet. Zudem kann die App nicht nur die Art der Beleuchtung und die Intensität (3), sondern auch den Einfallswinkel verändern (4).
• Der „Nacht”-Aufnahmemodus (5) nimmt mehrere Aufnahmen nacheinander auf und berechnet diese zu einem Bild. Dabei kann der Fotograf auch die Automatik ausschalten und den ISO-Wert sowie die Dauer der Belichtungsdauer von ¼ bis 32 s manuell einstellen.

Die vier Telebilder zeigen, dass die Automatiken gerade bei Porträts zu stark eingreifen. Huawei mit aktiver AI (1) und Samsung (3) sind unnatürlich glatt, die Kanten zu hart. Natürlicher wird es bei Huawei ohne AI (2). Das Asus-DNG (4), zeigt die Haut realistisch.

Der Huawei-Nacht-Modus liefert rauscharme, aber künstliche, wie gemalt wirkende Bilder (6). Nächtliche DNGs (5) rauschen heftigst und zeigen teils störende Streifen. Auto-Modus, 40 MP, WW: Bei wenig Licht schaltet das Huawei in den 10-MP-Modus und rechnet die Daten wieder hoch (9). Im Pro Modus passiert dies offenbar nicht. Zum Vergleich zwei deutlich detailreichere JPEGs des Pro Modus: 10 MP (8) und 40 MP (7).

Samsung S9+ – Spezialfunktionen

• Der Live-Fokus-Modus arbeitet ähnlich wie das „Blende”-Programm von Huawei und ermöglicht es, vor der Aufnahme die Hintergrundunschärfe in Stufen von 0 bis 7 festzulegen (1-2). Dabei fotografiert das S9+ mit der Tele-Optik. Bei weniger Licht nimmt die Qualität jedoch deutlich ab. Zudem stellt Samsung die Haarpartien nicht so sauber frei wie Huawei im Blende-Modus.
• Die (Schwenk-)Panorama-Funktion von Samsung ist stärker als bei Huawei, denn sie ermöglicht 360-Grad Aufnahmen. Wie beim P20 Pro lassen sich die Panoramen im Hoch- und Querformat aufnehmen. Samsung nutzt dafür die Weitwinkel-Optik und zeigt wie Huawei das entstehende Bild in Live-Time (3-4).
• Der „Sport”-Modus (5) lässt sich auch gut für Schnappschüsse einsetzen. Denn hier regelt die App alle Einstellungen selbst – optimiert auf kurze Belichtungszeiten. Aufgenommen wird mit der Weitwinkeloptik – so hat man auch weniger Probleme mit der Tiefenschärfe.

Der Autofokus

Samsung setzt beim Fokussieren auf die Dual-Pixel-Technologie – ähnlich wie Canon – und stellt per Phasen-AF auf dem Sensor scharf. Huawei nutzt dagegen einen unterstützenden Laser-AF. Die Laserbauteile „Sender” und „Empfänger” sind zwischen der Haupt- und der Teleoptik platziert.
Im Pro-Modus bietet das Huawei P20 Pro AF-C, AF-S und MF als Optionen, das Samsung S9+ nur AF-C und MF. Beide Kandidaten ermöglichen auf dem Display die Trennung von AF- und Belichtungsmessung. Dazu drücken Sie im Pro-Modus genügend lange auf das Display. Bei Huawei klappt das auch im Foto-Modus. Im Fall des Samsung erhalten Sie damit die fehlende AF-S-Messung. Gesichter erkennen beide Geräte gut – auch mehrere gleichzeitig. Sie werden mit einem leuchtenden Rahmen (P20 Pro) bzw. Kreis (S9+) markiert und relativ zuverlässig verfolgt. Wenig Licht und schräg zur optischen Achse geneigte Gesichter verursachen erwartungsgemäß AF-Probleme.
Bei der AF-Verfolgung punktet Samsung. Ist diese Option aktiviert, genügt ein kurzes Tippen auf das Motiv, und der Fokus verfolgt es bis an den Rand. Dank der Markierung mit dem Leuchtrahmen weiß man auch immer, auf welchen Punkt er momentan scharf stellt.
Wenn nicht gerade ein Gesicht verfolgt wird, entscheidet Huawei im AF-C-Modus oft selbst, was zu fokussieren ist. Uns gelang es nicht, ein bestimmtes Motiv fest verfolgen zu lassen. Auch die 4D-AF-Funktion, die Fokuspunkte auf bewegten Objekten in Echtzeit anzeigt, hat uns nicht voll überzeugt. In der Praxis verschwanden sie oft.

Huawei-P20-Pro-App
ermöglicht im Pro-Modus die meisten Zugriffe auf die Aufnahmeeinstellungen. Nur im Pro-Modus kann der Fotograf auch im DNG-Format aufnehmen. Zudem arbeitet die Signalverarbetung am schonendsten in diesem Modus. Allerdings fehlt im Pro-Modus der Zugriff auf die Tele-Optik.

Die Huawei-Foto-App

Bei Huawei stellen Sie den gewünschten Aufnahmemodus per Tippen oder Wischen in der Scrollleiste unter dem Motiv-Fenster ein. Über diesem Fenster befindet sich eine weitere Leiste mit mehreren Symbolen. Wichtig sind hier der Zugriff auf den Blitz und die Einstellungen. Fotografen empfehlen wir den Pro-Modus mit mehr Einstellmöglichkeiten sowie der DNG-Funktion. Für Tele-Aufnahmen muss es jedoch der Foto-Modus sein. Wer mit dem SWSensor reine Schwarzweißaufnahmen machen will, muss den Monochrom-Modus wählen. Dieser bietet auch eine eigene Pro-Funktion mit den erweiterten Einstellmöglichkeiten – allerdings ohne DNG. Im Foto-Modus kann die Master-AI hinzugeschaltet werden. Sie analysiert das Motiv und stellt automatisch ein passendes Szenen programm ein. Das Erkennen der Szenerie klappt in der Regel gut, führt aber zu meist aggressiver abgestimmten Bildern.
Im Pro-Modus – und nur da – blendet das Huawei eine weitere, etwas dunkler unterlegte Leiste ein. Darin erscheinen die regulierbaren Parameter: Belichtungsmessmethode, ISO-Empfindlichkeit, Belichtungszeit, Belichtungskorrektur, AF-Modus (AF-S, AF-C, MF) und Weißabgleich. Zusätzlich werden im Pro-Modus Symbole für Unterbelichtung sowie RAW eingeblendet. Wer mag, kann die Belichtung also manuell steuern oder den ISO/Zeit-Shift wählen. Huawei führt dann entweder die Zeit bei vorgewählter Empfindlichkeit oder den ISO-Wert bei vorgewählter Zeit nach. Damit gehört die Huawei-App weiterhin zu besten des Marktes. Zwei Wünsche bleiben dennoch offen: Die Werte sollten nicht im Bild stehen, da ein helles Motiv die Lesbarkeit reduziert, und die Anzeige sollte sich bei Querformataufnahmen mit drehen.

Die Samsung-Foto-App

Bei Samsung blättert man mit einem horizontalen Wisch auf dem ganzen Bildschirm von einem zum nächsten Fotomodus. Eine vertikale Wischbewegung wechselt zwischen vorderer und hinterer Kamera. Beides passiert aber auch häufig unbeabsichtigt und nervt dann sehr. Großes Plus: Bei Samsung entscheidet der Nutzer in den Einstellungen der Foto-App, welche Aufnahmemodi er überhaupt sehen will. Im von uns empfohlenen Pro-Modus blendet das S9+ eine weitere Symbolleiste ein: Der Fotograf erhält darin Zugriff auf Blende, Zeit, ISO-Empfindlichkeit, Belichtungskorrektur, Belichtungsmessung,

Tele Weitwinkel

Mit dem 40-MP-Sensor des Weitwinkelmoduls liefert das Huawei mehr Details als die Konkurrenz. DNGs (2) sind die beste Option, auch wenn hier Zeit für die passende Konvertierung investiert werden muss. JPEGs im Auto-Modus (3) leiden an zu stark erhöhten Kontrasten und überzeichneten Kanten. Das gilt leider auch im Monochrom-Modus (4), der generell eine gute Auflösung hat, und ebenfalls für das Tele (1). Natürlich ist ein 40-MP-WW-Bild (2) detailreicher als ein 10-MP-Tele (1). Doch wenn es um einen Ausschnitt vom gleichen Standort aus geht, hat das Tele wegen des engeren Bildwinkels die Nase vorn. Um ein 3fach-Tele auszugleichen, bräuchte das WW die 9fache Pixelzahl.

Im Weitwinkel-Betrieb erreichen sowohl DNGs (6) als auch JPEGs (7) des Samsung nicht das Detailniveau der Huawei-Aufnahmen. Dabei sind die Bilder aus dem Samsung ganz und gar nicht schlecht und liegen etwa gleich auf mit den Fotos des Google Pixel 2XL oder iPhone X. Im Telemodus (5) fällt die Künstlichkeit der Samsung-JPEGs bei bestimmten Motiven wie Gras mit regelmäßigen Strukturen noch stärker auf als beim WW JPEG (7).

AF-Messung, Weißabgleich, Blitz. Alle diese Werte werden nicht nur angezeigt, sondern können auch direkt verändert werden. Bei manueller Belichtung zeigt das Gerät keine Über- oder Unterbelichtungswarnung. Im Gegensatz zum Huawei dreht das Samsung beim Wechsel vom Hochins Querformat die Anzeige mit. Allerdings stehen die Werte viel zu klein und auch noch ohne Leiste direkt im Bild – und sind dann bei manchen Motiven nicht mehr lesbar. Zudem bietet Samsung zwar eine voll manuelle Einstellung sowie eine Zeitautomatik bei vorgewählter Empfindlichkeit; aber eine ISO-Automatik bei vorgewählter Belichtungszeit fehlt. Einerseits erlaubt Samsung DNG-Aufnahmen nur im Pro-Modus. Andererseits fehlt – wie bei Huawei – im Pro-Modus der Zugriff auf die Normalbrennweite vollständig. Wer die 50-mm-Brennweite nutzen will, muss in den Auto-Modus wechseln und JPEGs machen. Im Auto-Modus regelt die App bis auf den Fokuspunkt alles allein.

Bildqualität DNG Weitwinkel

Bei der Beurteilung der Bildqualität betrachten wir vor allem die DNG-Dateien und somit in erster Linie die Weitwinkeleinheiten. Dank des 40-MP-Sensors überholt Huawei das Samsung bei der reinen Auflösung locker: Bei 1000 Lux erzielt es beachtliche 1000 LP/BH mehr. Dabei liegt schon Samsung mit Werten um 1500 LP/BH auf einem guten Niveau. Der Randabfall ist bei beiden Geräten moderat. Auffällig ist der bessere Rauschwert des Huawei.
Auch bei nachlassendem Licht ändert sich an der Rangfolge nichts. Huawei löst besser auf und rauscht weniger. Allerdings steigen nun etwas die Verluste in den Bildecken. Ein zum Vergleich heran gezogenes Google Pixel 2XL bestätigt das Ergebnis. Der große Huawei-Sensor liefert um eine Stufe bessere Bilder als die bisher führenden Sensoren der 12-MP-Klasse mit einer Pixelgröße von 1,4 μm. Auch bei Kompaktkameras beobachteten wir vor einigen Jahren ein ähnliches Phänomen. Bei wenig Licht ist die absolute Sensor größe noch wichtiger als die Pixelgröße – und da liegt Huawei einfach vorn.
Beim Samsung kommt ein Effekt hinzu, den wir bereits beim S8 und Mate 8 entdeckten: Porträts aus kurzem Abstand stellen Haut ausgezeichnet dar. Weiter entfernte Motive mit Strukturen jenseits der Sensorauflösung gibt das Samsung teilweise künstlicher wieder als die Konkurrenz. Mit seiner zweiten Blende von 2,4 statt 1,5 verbessert das Samsung leicht den Kontrast und erhöht die Schärfentiefe.

Der Pro-Modus
ist auch bei Samsung S9+ die Wahl für erfahrene Fotografen, denn damit haben sie Zugriffe auf alle Einstellungen sowie auf das DGN-Format und können mehr aus dem Smartphone herausholen. Schön gelöst hat Samsung die AFVerfolgung (Bild rechts): Einfach per Touch ein Objekt auswählen – die App markiert es mit einem Rahmen und folgt ihm.

Bildqualität JPEG Weitwinkel

Da im SW-Modus und bei längeren Brennweiten nur JPEGs möglich sind, haben wir uns auch diese angesehen, und die Messwerte erfasst.
Stimmt das Licht, spielt das Huawei P20 Pro im Weitwinkelbereich seine Auflösungsstärke voll aus. Bei 40 gegen 12 MP hat das Samsung auch im JPEG-Vergleich keine Chance. Überrascht haben uns dann aber die 10-MP-JPEGs vom Huawei. Denn die liefern etwas mehr Details als die 12-MP-Bilder des Samsung. Hier spielt auch der niedrigere Rauschwert eine Rolle. Huawei hat den größeren Sensor und rechnet mehr Daten von anderen Sensoren dazu. Bei beiden Modellen wirken die JPEGs knackiger, aber auch unnatürlicher als die DNGs. Motiv- und kontrastabhängig erscheinen in den Bildern deutlich angezogene Kontraste und Farben, die Kanten sind kräftig

Kantenverarbeitung
Das obere Diagramm zeigt die deutlich aggressivere Kantenaufsteilung der JPEGs gegenüber DNG-Bildern am Beispiel des Samsung. Die rote Linie steht für das JPEG des Tele, die anderen für die drei DNGs. Unten vergleichen wir die Kantenaufsteilung des JPEG-Weitwinkel mit JPEG-Tele am Beispiel des Huawei. Offenbar arbeitet das Huawei mit wesentlich breiteren Kanten im Tele, was Auflösung kostet.

Stimmen das Licht
und die Aufnahmeentfernung, liegt das P20 Pro (5) im DNG-Format eine Klasse über dem S9+ (1). Die Huawei-Qualität reicht unter Idealbedingungen selbst an Fotos von Systemkameras heran (4).

Lässt das Licht nach,
muss das P20 Pro (6) die Empfindlichkeit früher erhöhen als das S9+ (2) und verliert durch das Rauschen mehr Details. Beide Bilder sind gleichzeitig aufgenommen worden. Aufschlussreich ist auch ein erneuter Querblick zum Systemkamera-Bild: Dieses wurde mit ISO 200 fotografiert. Beim Huawei sinkt jedoch schon bei ISO 135 die Leistung deutlich. Die kleineren Smartphone-Pixel kommen einfach früher an Grenzen.

Im Tele
kann Huawei (7) das Motiv näher heranholen als Samsung (3). Und das ist ein Vorteil, wie der Vergleich mit Aufnahmen vom gleichen Standort zeigt. Der Weitwinkel-Ausschnitt (5) zeigt ca. 8% des Originals, bei Tele (7) sind es ca. 25%. Dennoch liegen die beiden Crops bei Details nah aneinander.

Samsung S9+ Blendenwirkung
Das Abblenden von 1,5 (1) auf 2,4 (2) erhöht beim S9+ sichtbar die Tiefenschärfe. Auch Kontrast und Schärfe verbessern sich moderat.

Bildqualität JPEG Tele

Zu einer aggressiven JPEG-Signalverarbeitung neigen beide Testkandidaten auch, wenn die Normal- beziehungsweise Teleoptik aktiv ist. Dies gilt für das Huawei erneut besonders bei eingeschalteter AI. Ein Wechsel in den Pro-Modus ist im Tele jedoch nicht möglich.
Samsung nutzt zwar einen höher auflösenden Telesensor mit 12 statt 8 MP, doch greift Huawei auf die Daten mehrerer Kameramodule zu und berechnet daraus sein 10-MP-Bild. Für Samsung spricht die um rund 250 Linienpaare höhere Auflösung, für das Huawei der praktischere engere Bildwinkel. Bei nachlassendem Licht schaltet das Samsung jedoch früher zur Weitwinkeloptik zurück als das Huawei.
Beide berechnen dann aus den Weitwinkeldaten das 50-mm- beziehungsweise das 83-mm-Bild. Auch hier kann Huawei auf den größeren Datenpool zugreifen. Und bei aller Kritik: Gerade die Teleoptik des Huawei ist wegen der längeren Brennweite eine sehr nützliche Option.


Fotos: Hersteller, Image Engineering, Werner Lüttgens, Wadim Herdt