Welche Kamera hat die meisten Megapixel?

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Mit dem Xiaomi Mi Note 10 hat das erste Smartphone mit einer 108 Megapixel-Hauptkamera Einzug in unsere Bestenliste erhalten. Wenn man die gestochen scharfen 108 Megapixel nun auch sehen würde, wären wir die Letzten, der sich über zu viele Megapixel in der Hauptkamera beschweren würde. Doch leider ist genau das nicht der Fall. Auf dem Datenblatt der Hauptkamera mag eine Auflösung von über hundert Megapixel verzeichnet sein und auch die Werbetrommel rund um diesen "revolutionär hohen Wert" lässt der chinesische Hersteller nicht ungespielt. Die tatsächlichen Bildergebnisse werden dem Marktgeschrei aber nicht gerecht.

In unserem ausführlichen Test des Xiaomi Mi Note 10 werden Bildergebnisse der Hauptkamera selbst unter optimalen Lichtbedingungen nicht nur deutlich dunkler als bei der Konkurrenz von Apple und Huawei. Einen Schärfeunterschied, wie man ihn bei einer Kamera mit 108 Megapixel gegenüber einer mit 12 Megapixel erwarten kann, suchen wir vergebens.

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Megapixel sind nicht alles: Der Sensor hat einige Wörtchen mitzureden

Die Kamera löst tatsächlich mit bis zu 108 Megapixel auf. Dennoch werden die Bilder nicht schärfer. Grund: der Bildsensor

Bild: CHIP

Hat Xiaomi also gehudelt? Nein, denn mehr Megapixel resultieren nicht zwangsläufig in schärferen Bildern. Entscheidend ist, wie groß die einzelnen Bildpixel sind. Doch von vorne:

• Bei der Aufnahme von Bildern und Videos treffen Lichtwellen auf einen Bildsensor. Dieser ist für die Bildqualität entscheidend.
• Auf dem Bildsensor sitzen zahlreiche Pixel, die sich in der Regel aus einem blau-sensitiven, einem rot-sensitiven und zwei grün-sensitiven Subpixeln zusammensetzen. Ein rot-sensitiver Bildpixel ist beispielsweise für die Aufnahme von Lichtwellen zuständig, die das menschliche Auge als "rot" wahrnimmt.
• Je höher die Megapixel-Anzahl einer Kamera ist, desto mehr Bildpixel sitzen dabei auf dem Bildsensor. Je höher wiederum die Anzahl an Bildpixeln auf dem Sensor, desto mehr Bildinformationen fängt die Kamera theoretisch ein.

Eine Kamera mit 12 Megapixel-Auflösung arbeitet dabei mit einem Bildsensor, auf dem ungefähr 12 Millionen Bildpixel sitzen. Auf dem Bildsensor des Xiaomi Mi Note 10 sitzen dementsprechend ungefähr 108 Millionen einzelne Bildpixel, die der Theorie zu Folge absurd viele Detailinformationen enthalten müssten. Doch ein wichtiger Aspekt spielt dabei eine große Rolle: die Größe des Bildsensors.

• Wie gut ein einzelner Bildpixel Licht einfängt, hängt maßgeblich von seiner Größe ab: Je geringer die Pixeldichte auf dem Bildsensor, desto mehr Licht fällt auf einen einzelnen, zwangsläufig größeren Pixel.
• Während die Anzahl der auf dem Bildsensor verbauten Pixel beim Xiaomi um ein Vielfaches gestiegen ist, ist die Größe des Bildsensors kaum gewachsen. In einem Smartphone hat ein deutlich größerer Bildsensor auch fast keinen Platz.
• Um die größere Menge an Pixeln auf dem gleich großen Sensor unterzubringen, müssen die einzelnen Bildpixel zwangsläufig schrumpfen. Ein einzelner Pixel teilt die Information also eher mit seinen direkten Nachbarn, weshalb das endgültige Bildergebnis keine Schärfevorteile mit sich bringt.

Das Phänomen der dunkleren Bildergebnisse hängt übrigens auch zum Teil damit zusammen, dass ein einzelner Sensor weniger Informationen sammeln kann. Da die Fläche eines einzelnen Bildpixels kleiner ist und weniger Licht pro Bildfläche eingefangen wird, erscheint das vollständige Bild merkbar dunkler als bei Konkurrenz-Modellen mit weniger Megapixel. Die Helligkeit des Bildes ist allerdings auch von Faktoren wie der Fotosoftware abhängig. Diese scheint das Bild allerdings nicht nachträglich aufzuhellen.

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Mehr Bildpixel für weniger Megapixel: Pixel Binning reduziert Schärfe für mehr Qualität

Durch Pixel Binning werden aus 108 Megapixel im Nachhinein 27 Megapixel. Dabei werden vier Pixel zu einem einzelnen Pixel.

Bild: CHIP

Bei einigen Smartphone-Herstellern, darunter Huawei und Xiaomi, wird die Auflösung im Nachhinein automatisch runterskaliert. Diesen Vorgang nennt man Pixel Binning. Er fasst im Falle des Xiaomi die Informationen von jeweils vier Bildpixeln zu einem einzelnen Bildpixel zusammen, um so qualitativ hochwertigere Ergebnisse zu produzieren. Bei nüchterner Betrachtung bedeutet das: Zuerst wird der Bildsensor mit absurd vielen, deutlich zu kleinen Bildpixeln bestückt, um den Megapixel-Wert auf eine Rekord-Höhe zu heben. Anschließend führt die Software vier Bildpixel zu einem zusammen und reduziert die tatsächliche Auflösung damit wieder auf 27 Megapixel.

Noch dazu kommt: Selbst wenn die Smartphone-Kamera mit "nur" 27 Megapixeln auflöst, ist die Größe der einzelnen Bildpixel immer noch deutlich kleiner als bei vielen Konkurrenten. Exakt aus diesem Grund setzen große Hersteller wie Apple, Samsung und Google bei ihren Flaggschiff-Smartphones auf einen Sensor mit rund 12 Megapixel. In etwa bei dieser Anzahl an Bildpixeln auf dem Sensor in der Größe eines Smartphones sind die einzelnen Pixel noch groß genug, um genug Licht für scharfe und helle Bilder einzufangen. Um Bildergebnisse schärfer zu machen, benötigt es folglich nicht nur mehr Megapixel, sondern auch einen größeren Bildsensor. Auf Grund der handlichen Größe und der Bauform von Handys ist das aber kaum zu realisieren.

Für eine gute Kamera braucht es nicht mehr Megapixel

Zum Vergleich: Links eine vollwertige DSLR-Kamera mit 12 Megapixel, Rechts das Xiaomi Mi Note 10 im 108 Megapixel-Modus auf einem Stativ

Bild: CHIP

Ist das Kamerasystem des Xiaomi Mi Note 10 somit mehr schlecht als Recht? Auf keinen Fall, in unserem Test kann die Kamera des Mi Note 10 mit den amtierenden Spitzenreitern aus dem Hause Samsung mithalten. Aber eben auch nicht mehr: Rein anhand der Anzahl von Megapixel müsste das Xiaomi sämtlichen anderen Smartphones unserer Bestenliste haushoch überlegen sein. Allerdings sagt die Anzahl der Megapixel nicht zwangsläufig etwas über die Qualität der Bildergebnisse aus. Somit erreicht in unserem Test das 12 Megapixel-Kamerasystem des Samsung Galaxy S10 Plus oder Note 10 Plus eben keine schlechteren Ergebnisse als die 108 Megapixel-Cam des Xiaomi.