Fortschritt im Zeitraffer

Anfang November konnten wir mit Oliver Schindelbeck von Zeiss über die Kooperation mit Vivo und die neue X500-Pro-Serie sprechen. Den Test des Vivo X500 Pro Max finden sie hier.

Zeiss arbeitet bereits seit 2020 mit Vivo zusammen. Können Sie unseren Lesern erklären, wie es zu dieser Kooperation kam und wie sie sich seitdem entwickelt hat?

Wir haben von Anfang an eine Entwicklungspartnerschaft auf einem sehr hohen Niveau gestartet. Wir betrachten dabei längst nicht mehr nur die reine Optik, sondern das ganze Imaging-System. Erst dann bekommt man das bestmögliche Ergebnisse. Die Herausforderungen sind ganz anders als bei Wechselobjektiven für große Kameras. Ich war Projektleiter für das Vollformatobjektiv Otus 55 mm. Das war für Zeiss ein vergleichsweise einfaches Projekt: Wir hatten die Technologie, wir hatten die Fertigungsverfahren und wir hatten ganz wenig Rahmenbedingungen. Die Maßgabe war: Es muss das beste Objektiv der Welt werden. Es durfte lange dauern, es durfte teuer werden, es durfte schwer werden. Bei Smartphone-Objektiven ist das ganz anders. Man muss einen Kompromiss finden und beachten, wie die Komponenten zusammenspielen. Und das haben wir mit Vivo auf die Spitze getrieben. Von den Objektiven über die Bildverarbeitungskette bis zum „Zeiss Master Color Display“. Denn: Was nutzen die tollsten Farben, wenn man sie nachher nicht sieht. Schließlich verlassen 98 Prozent aller Bilder das Handy-Display nicht.

Wie muss man sich die Zusammenarbeit konkret vorstellen? Gibt es bei Zeiss und Vivo Teams, die regelmäßig im Kontakt sind?

Ja, genau. Wir haben Teams in China von Vivo und von Zeiss hier in Oberkochen. Wir haben die Kooperation 2020 während der Corona-Pandemie gestartet, damals natürlich mit Videocalls. Es hat fast zwei Jahre gedauert, bis ich meine Kollegen in China mal persönlich treffen konnte. Ansonsten sind wir im ständigen Kontakt.

Mit der X500-Pro-Serie bringt Vivo jetzt neue Smartphones in Kooperation mit Zeiss auf den Markt. Was sind aus Ihrer Sicht die wichtigsten Neuerungen, und wie genau fließen die optischen Standards von Zeiss in diese Smartphones ein?

Vor allem bei den Videofähigkeiten der X500-Serie wurde nochmal eine richtige Schippe draufgelegt. Eine tolle Entwicklung sind die Telekonverter, die wir zu der Serie mit aufgelegt haben. Nicht direkt ein Zeiss-Thema, aber ganz wichtig ist natürlich die Weiterentwicklung der Sensoren. Der neue LOFIC-Sensor ist nochmal ein echter Sprung, was die Sensortechnologie angeht.

Das Vivo X300 Ultra hat ja bei der Hauptkamera den etwas größeren Sensor (1/1,12 Zoll statt 1/1,28 Zoll). Ist das ein Vorteil gegenüber der X500-Pro-Serie oder gleicht die LOFIC-Technologie die kleineren Pixel aus?

Die Ultra-Modelle – also aktuell das X300 Ultra – sind die Flaggschiffe von Vivo. Mit dem X500 Pro Max sind wir jetzt schon in der nächsten Serie und bewegen uns etwa auf dem Niveau des X300 Ultra. Der Sensor bei der Hauptkamera ist beim Ultra etwas größer, aber der neue LOFIC-Sensor zeigt, dass es trotz kleinerer Pixel möglich ist, die Qualität zu halten. Und kleinere Sensoren haben den Vorteil niedrigerer Bauhöhen bei den Objektiven und damit dem gesamten Smartphone.

Können Sie uns die Funktionsweise eines LOFIC-Sensor erläutern? Macht er Multishot-Verfahren überflüssig oder wird beides kombiniert?

Ich vergleiche die Pixel eines Bildsensors gerne mit einem Wasserglas, das vollläuft. Auf dem Pixel kommen die Photonen an, und irgendwann läuft dieser Pixel voll. Wenn mehr Licht dazukommt, läuft der Pixel bzw. das Wasserglas über. Bei einem LOFIC-Sensor werden die überlaufenden Photonen von einem Kondensator aufgefangen und können dann noch ausgewertet werden. So ergeben sich drei bis vier Blendenstufen mehr Dynamikumfang. Das ist ein Riesenvorteil beim Video, wo Multi-Imaging zurzeit keine Option ist. Im Bereich Still-Imaging kann die Bildqualität über die Kombination LOFIC-Sensor und Mehrfachbelichtung weiter verbessert werden, wir benötigen aber weniger Frames pro Bild und damit sinkt die Gefahr von Bewegungsartefakten.

Können Sie sagen, wie viele Belichtungen dabei kombiniert werden oder ist das abhängig vom Motiv?

Das ist tatsächlich abhängig von der Situation. Man kann sagen, je weniger Licht, umso mehr Belichtungen braucht man letztendlich, um ein schönes HDR-Bild zu errechnen. Der Multishot reduziert aber auch das Bildrauschen.

Das X500 Pro Max soll 17 Blendenstufen Dynamikumfang erreichen. Unter welchen Bedingungen ist das möglich?

In Vivos Labormessungen erreicht die Hauptkamera im 4K/30p-Videomodus mit Log-Gamma und bei ISO 800 die vollen 17 Stufen Dynamikumfang.

Bei manchen Aufnahmen rechnet das Smartphone nach der Aufnahme eine Weile und aus einem zuerst unscharfen Bild wird danach ein scharfes. In welchen Situationen ist das der Fall und was genau passiert dabei?

Das kommt auf die Aufnahmesituation an und kann beispielsweise auftreten, wenn die Bokeh-Simulation aktiv ist. Diese hat sich in den vergangenen Jahren deutlich verbessert. Da muss man teilweise wirklich zweimal hingucken, welches das Referenzbild ist, das mit dem physikalischen Objektiv gemacht worden ist, und welches das gerenderte Bild.

Ist geplant, noch mehr Objektive zu simulieren?

Das würde ich nicht ausschließen. Bei 130 Jahren Fotografiegeschichte kommen ja eine Menge interessanter Objektive zusammen.

Kommen bei den Objektiven Kunststoff- und Glaselemente zum Einsatz?

Für die kleinen Smartphone-Linsen ist Kunststoff genau das richtige Material. Es wäre ein Trugschluss, dass Kunststoff in Linsen minderwertig ist. Wir reden hier in der Regel von Durchmessern kleiner als zehn Millimeter. Da kommen die typischen Nachteile von Kunststoff, wie thermische Ausdehnung, nicht zum Tragen. Die Vorteile sind aber, dass wir extremste Asphären konstruieren können. Die Oberflächenkonturen dieser Kunststofflinsen sehen wirklich wild aus. Das können Sie mit einer Glaslinse überhaupt nicht zu vertretbaren Kosten machen. Ein weiterer Vorteil ist das niedrigere Gewicht, das eine effektivere Bildstabilisierung ermöglicht. Bei der Farbzerstreuung bietet Glas manchmal mehr Möglichkeiten als die Kunststoffmaterialien, sodass eine Kombination aus beiden Sinn machen kann. Details zu den in der X500-Pro-Serie verbauten Linsen können wir nicht offenlegen.

Was war bei der Konstruktion der Telekonverter zu beachten? Kommen hier Glaslinsen zum Einsatz?

Die Telekonverter sind sehr klassisch mit Glaslinsen aufgebaut. Hier haben die Linsen einen Durchmesser, der größer als zehn Millimeter ist. Da würde Kunststoff wieder Probleme bereiten, die wir im Smartphone nicht haben. Die Konverter haben viel Ähnlichkeit mit einer Zieloptik, mit der Zeiss sehr viel Erfahrung hat. Wir haben hier allerdings einen großen Vorteil gegenüber einem Fernglas oder einer Zieloptik. Wir müssen das Bild nicht optisch umkehren – das geschieht digital, wenn Sie den Telekonvertermodus aktivieren. Das ist ein sinnvoller Kompromiss, denn eine optische Bildumkehr würde mehr Platz benötigen und zusätzliche Kosten verursachen.

Zurzeit muss man den Telekonverter manuell aktivieren und auch angeben, um welchen Konverter es sich handelt, also 200 mm oder 400 mm, da es keine elektronischen Kontakte gibt. Ließe sich das nicht digital lösen?

Das ist definitiv denkbar. Einen NFC-Chip könnte man beispielsweise einbauen. Die Leseeinheit ist ja im Handy vorhanden. Eventuell könnte auch eine KI anhand des Bildes erkennen, ob ein Konverter installiert ist.

Wie gehen Zeiss und Vivo mit dem Problem der Beugung bei den sehr kleinen Pixeln um?

Dies ist im Wesentlichen ein Sensorthema. Ein bisschen Spielraum haben wir beim Sensor-Abdeckglas mit einem Infrarot-Sperrfilter. Ansonsten hilft die Bildverarbeitung. Manche Artefakte kann man auch digital deutlich reduzieren.

Bringt es aus Ihrer Sicht Vorteile, eine mechanische Blende in ein Smartphone einzubauen, wie es beispielsweise Apple beim iPhone 18 Pro macht?

Wir haben uns hier bei der X500-Serie gegen eine mechanische Blende entschieden. Zum einen wegen der Baugröße, zum anderen wegen der beim Smartphone von Haus aus relativ großen Schärfentiefe. Und zu starkes Abblenden birgt die Gefahr der Unschärfe durch Beugung.

Können Sie uns einen Ausblick auf die weitere Zusammenarbeit von Vivo und Zeiss geben? In welchen Bereichen sind weitere Innovationen zu erwarten?

Wir wollen unsere Partnerschaft immer weiter ausbauen und schauen dabei auch über den Tellerrand der Smartphones hinaus. Vivo hat ja auch verschiedene andere Produkte im Portfolio. Vielleicht kommt auch noch das eine oder andere Produkt in der Zukunft dazu, bei dem wir in irgendeiner Weise zusammenarbeiten. Wir haben uns im Rahmen der Kooperation bereits weit davon entfernt, nur die reine Optik zu betrachten. Bei den Algorithmen zur Bildverarbeitung und den Bildstilen wird sich noch vieles tun. Wir machen hier bei Smartphones eine Entwicklung im Zeitraffer durch, die wir in der klassischen Fotografie oder Videografie über Jahrzehnte oder Jahrhunderte gemacht haben. Unsere Kinoobjektive haben wir über einen langen Zeitraum zur Perfektion ausgearbeitet. Aber viele Regisseure wünschen sich weniger knackscharfe Objektive als solche mit Charakter. Und daher haben wir seit einigen Jahren angefangen, Kinoobjektive zu bauen, die ganz gezielt nicht perfekt sind. Sei es, dass sie bestimmte Flares haben oder auch bestimmte Unschärfen, damit sie eben einen Stil, einen Charakter haben. Und eigentlich genau das Gleiche machen wir bei Smartphones. Auf Basis der inzwischen exzellenten Hardware können wir hier in den nächsten Jahren noch viel vorantreiben.

Das Interview führte Andreas Jordan.