Nicht immer ist das gewünschte Motiv nah genug, um es einfach mit der Hauptkamera eines Smartphones aufzunehmen. Oft muss man heranzoomen, um die Details einzufangen. Dabei stehen zwei Haupttechnologien zur Verfügung: der digitale und der optische Zoom. Während digitaler Zoom eine einfache, softwarebasierte Lösung ist, bietet der optische Zoom eine überlegene Bildqualität, insbesondere bei stärkeren Vergrößerungen. Modelle wie die Samsung Galaxy Ultra Serie sind bekannt dafür, fortschrittliche optische Zoom-Systeme zu integrieren, um Nutzern zu ermöglichen, weit entfernte Objekte ohne signifikanten Qualitätsverlust zu fotografieren.
Optischer vs. Digitaler Zoom – Der fundamentale Unterschied
Um Motive zu vergrößern, gibt es grundsätzlich zwei Ansätze, sowohl bei Smartphones als auch bei traditionellen Digitalkameras:
Digitaler Zoom
Der Digitaler Zoom ist die einfachere und ältere Methode. Er funktioniert, indem das Bild nicht physisch vergrößert wird. Stattdessen wird lediglich ein Ausschnitt aus der Mitte des Bildes genommen und dieser Ausschnitt dann auf die volle Bildschirm- oder Bildgröße hochskaliert. Man kann sich das wie ein einfaches Zuschneiden des Bildes an den Rändern vorstellen. Diese Technik ist technisch unkompliziert und kann von nahezu jedem Smartphone umgesetzt werden, selbst von älteren Modellen.
Der entscheidende Nachteil des digitalen Zooms liegt im Qualitätsverlust. Je stärker man digital in ein Bild hineinzoomt, desto deutlicher werden die einzelnen Bildpunkte, die Pixel, sichtbar. Das Bild wirkt schnell „pixelig“ und unscharf. Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt bei Kameras mit niedrigerer Auflösung, zum Beispiel unter 50 Megapixel. Die Detailtreue nimmt rapide ab, da keine neuen Bildinformationen hinzugewonnen, sondern nur vorhandene Informationen gestreckt werden.
Optischer Zoom
Der Optischer Zoom unterscheidet sich grundlegend. Er arbeitet durch die physische Anpassung der Brennweite – das ist der Abstand zwischen der Linse und dem Bildsensor. Wenn die Brennweite verlängert wird, erscheint das Motiv größer auf dem Sensor selbst, bevor das Bild digital verarbeitet wird. Dies geschieht entweder mit Linsen, die eine feste, längere Brennweite haben (wie eine Telefoto-Linse), oder mit komplexeren Systemen, bei denen sich die Linsen bewegen, um eine variable Vergrößerung zu ermöglichen.
Der klare Vorteil des optischen Zooms ist die deutlich höhere Bildqualität im Vergleich zum digitalen Zoom. Da das Motiv bereits auf dem Sensor in vergrößerter Form abgebildet wird, wird die volle Sensorgröße für das vergrößerte Bild genutzt. Es gibt keinen Detailverlust durch das Beschneiden der Ränder. Fotos, die mit optischem Zoom aufgenommen wurden, sind wesentlich schärfer und detailreicher als digital vergrößerte Bilder bei gleicher Vergrößerungsstufe.
Eine Einschränkung beim optischen Zoom, insbesondere bei starken Vergrößerungen, ist die erhöhte Anfälligkeit für Verwacklungen. Jede kleine Bewegung der Hand wird bei starkem Zoom stark vergrößert und kann zu unscharfen Bildern führen. Hier helfen Bildstabilisierungssysteme, sei es optische Bildstabilisierung (OIS), bei der Linsen oder der Sensor bewegt werden, oder elektronische Bildstabilisierung (EIS), die Software nutzt, um Wackler auszugleichen. Auch ein Stativ kann bei extremen Zoomstufen hilfreich sein.
Wie funktioniert optischer Zoom im Smartphone?
Angesichts der geringen Bauhöhe von Smartphones stellt die Integration von optischem Zoom eine technische Herausforderung dar. Über die Jahre haben sich im Wesentlichen zwei Methoden etabliert:
Telefoto-Kamera
Die Telefoto-Kamera war eine der ersten Lösungen für optischen Zoom in Smartphones und wurde spätestens mit dem iPhone 7 Plus im Jahr 2016 populär. Eine Telefoto-Kamera ist im Grunde eine zusätzliche Kamera mit einer Linse, die eine größere Brennweite als die Standard-Hauptkamera aufweist. Typische Brennweiten liegen bei 50 mm oder mehr (im Kleinbildäquivalent). Diese größere Brennweite führt zu einem kleineren Blickwinkel, wodurch entfernte Motive vergrößert erscheinen.
Der Vorteil ist, dass das Bild auf dem Sensor bereits vergrößert ist, was zu besserer Detailerhaltung als beim digitalen Zoom führt. Das Problem liegt jedoch in der begrenzten Vergrößerungsreichweite. Die meisten Telefoto-Kameras in Smartphones bieten maximal eine 2-fache oder 3-fache optische Vergrößerung. Für sehr weit entfernte Objekte reicht das oft nicht aus.
Um eine stärkere Vergrößerung mit einer klassischen Telefoto-Linse zu erreichen, müsste die Brennweite – und damit der physische Abstand zwischen Linse und Sensor – deutlich erhöht werden. Dies würde dazu führen, dass die Kamera stark aus dem Gehäuse des Smartphones herausragen müsste, was die Bauform beeinträchtigt und das Gerät unhandlich macht. Ein prominentes Beispiel für diesen Ansatz war das Samsung Galaxy S4 Zoom aus dem Jahr 2013, das eine ausfahrbare Kamera mit 10x optischem Zoom besaß. Mit einem Gewicht von 208 g war es jedoch vielen Nutzern zu schwer und unhandlich, weshalb Samsung dieses Konzept nicht weiter verfolgte.
Periskop-Linse
Die Periskop-Linse ist eine innovativere Lösung, die optischen Zoom in einem schlankeren Gehäusedesign ermöglicht. Der Name leitet sich von der Funktionsweise von Periskopen in U-Booten ab. Bei einer Periskop-Kamera wird das Licht, das auf die Linse auf der Rückseite des Smartphones trifft, von einem Prisma im 90-Grad-Winkel umgelenkt. Es reist dann seitlich durch das Gehäuse des Smartphones durch eine Reihe von Linsen, bevor es auf den Sensor trifft. Diese Linsenreihe sorgt für die Vergrößerung.
Der große Vorteil dieser Konstruktion ist, dass die Linsen und der Sensor nicht senkrecht zum Gehäuse, sondern parallel dazu angeordnet sind. Dadurch kann eine längere Brennweite und somit eine stärkere optische Vergrößerung realisiert werden, ohne dass die Kamera weit aus dem Gehäuse herausragt. Das Smartphone bleibt flacher und liegt stabiler auf einer Oberfläche. Das Gewicht ist ebenfalls geringer als bei ausfahrbaren Objektiven.
Die Periskop-Linse wurde durch das Huawei P30 Pro (2019) populär, das erstmals 5-fachen optischen Zoom per Prisma ermöglichte. Ein Jahr später folgte das Huawei P40 Pro+ mit 10-facher Vergrößerung. Seitdem ist die Periskop-Kamera ein fester Bestandteil vieler High-End-Smartphones von Herstellern wie Samsung, Apple und Xiaomi.
Zoomstufen: 5x oder 10x? Welche Vergrößerung ist besser?
Bei Periskop-Linsen sind 5-fache und 10-fache optische Vergrößerungen die gängigsten Stufen. Eine Periskop-Linse mit 10x Zoom bietet den offensichtlichen Vorteil, dass sie Motive doppelt so stark optisch vergrößern kann wie eine 5x-Variante, bevor der digitale Zoom einsetzt und Details verlorengehen.
Diese größere Reichweite hat jedoch ihren Preis. Um die längere Brennweite im begrenzten Raum unterzubringen, müssen die Linsen und der Sensor oft kleiner dimensioniert werden. Ein kleinerer Sensor fängt weniger Licht ein, was das Fotografieren bei schlechten Lichtverhältnissen oder in der Dämmerung erschwert. Auch die maximale Auflösung und damit die Schärfe des Bildes können geringer ausfallen als bei einer Linse mit geringerer optischer Vergrößerung, die einen größeren Sensor nutzen kann.
Die Wahl zwischen 5x und 10x optischem Zoom hängt vom beabsichtigten Einsatzzweck ab. Wer hauptsächlich auf mittlere Entfernungen zoomt, etwa für Porträts oder nähere Objekte, ist mit einer 5x Periskop-Kamera oft gut bedient. Diese bietet in der Regel eine bessere Bildqualität auf ihren nativen Zoomstufen, insbesondere bei weniger idealen Lichtverhältnissen, da die Sensoren größer sein können.
10-facher optischer Zoom lohnt sich dagegen, wenn das Motiv sehr weit entfernt ist. Dies ist ideal für Situationen wie Sportveranstaltungen, Konzerte oder die Fotografie von Tieren in freier Natur oder im Zoo. Hier ermöglicht die stärkere optische Vergrößerung, das Motiv formatfüllend abzubilden, ohne auf starken Digitalzoom angewiesen zu sein.
Noch höhere Zoomstufen dank KI und Hybridtechnologie
Selbst mit einer 10x Periskop-Kamera stoßen optische Systeme irgendwann an ihre Grenzen, da die Bauform des Smartphones unbegrenzte Brennweiten nicht zulässt. Um dennoch noch weiter zoomen zu können – oft in Bereiche von 30x, 50x oder sogar 100x – kommen Hybrid-Zoom und künstliche Intelligenz (KI) ins Spiel.
Der Hybrid-Zoom kombiniert Informationen von mehreren Kameras und verwendet digitale Verarbeitung, um eine Vergrößerung zu erreichen, die über den rein optischen Zoom hinausgeht, aber dennoch bessere Ergebnisse liefert als reiner Digitalzoom. Dabei werden oft mehrere Aufnahmen der Periskop-Linse oder eine Kombination aus Telefoto- und Periskop-Aufnahmen zu einem neuen Bild zusammengefügt.
Bei sehr hohen Zoomstufen, wie sie beispielsweise bei Samsung als Space Zoom bezeichnet werden, spielt künstliche Intelligenz eine entscheidende Rolle. Die KI analysiert das Bild, erkennt das Motiv (z. B. den Mond oder ein Gebäude) und nutzt Algorithmen, um fehlende Bildinformationen zu ergänzen, Rauschen zu reduzieren und Kanten zu schärfen. Ein bekanntes Beispiel hierfür ist die Mondfotografie mit dem Samsung Galaxy S23 Ultra, bei der die KI Krater und Details deutlich sichtbar machen kann.
Es ist wichtig zu verstehen, dass bei diesen extremen Zoomstufen von 50x oder 100x das Ergebnis nicht mehr nur ein reines Foto ist. Es ist vielmehr ein „Kunststück der künstlichen Intelligenz“, wie es in einem Test zum Galaxy S22 Ultra beschrieben wurde. Die KI verbessert das Foto nicht nur, sondern „erschafft“ im Grunde ein neues Bild, indem sie Details hinzufügt, die der Sensor allein nicht erfassen konnte. Das Ergebnis kann beeindruckend aussehen, ist aber stark interpretiert.
Die praktische Nutzbarkeit von Fotos jenseits von etwa 20x bis 30x Zoom ist begrenzt. Wie ein Test des Samsung Galaxy S22 Ultra zeigte, können Bilder bei 30x Zoom für Social Media noch akzeptabel sein, aber bei 100x Zoom handelt es sich oft um ein „Wasserfarbenkuddelmuddel“, das als Foto kaum brauchbar ist. Diese extremen Zoomstufen eignen sich eher als Ersatz für ein Fernglas oder als Demonstration der technischen Möglichkeiten.
Telefoto- oder Periskop-Kamera – Was ist besser?
Die Frage, ob eine Telefoto- oder eine Periskop-Kamera besser ist, lässt sich nicht pauschal beantworten. Oft ergänzen sich beide Technologien ideal in einem Smartphone.
Auf geringere oder mittlere Distanzen, etwa bis zu 2x oder 3x Vergrößerung, liefert eine hochwertige Telefoto-Kamera oft die besseren Ergebnisse. Dies liegt daran, dass sie in der Regel einen größeren Sensor und eine lichtstärkere Linse als eine Periskop-Kamera aufweist, was zu schärferen und detailreicheren Bildern führt, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen.
Die Periskop-Kamera kommt ins Spiel, wenn stärkere Vergrößerungen gefragt sind, meist ab 2x oder 3x Zoom, und ermöglicht nahezu verlustfreien Optischer Zoom bis zu 5x oder 10x. Die meisten Smartphones mit Periskop-Kamera verfügen daher auch über eine dedizierte Telefoto-Kamera, um die gesamte Bandbreite von Zoomstufen abzudecken.
Es ist jedoch zu beachten, dass sowohl Telefoto- als auch Periskop-Kameras bei Dunkelheit an ihre Grenzen stoßen. Ihre Sensoren sind im Vergleich zur Hauptkamera oft kleiner und weniger lichtempfindlich. In sehr dunklen Umgebungen oder nachts übernimmt daher häufig automatisch die Hauptkamera das Zoomen, wobei dann wieder auf Digitaler Zoom zurückgegriffen wird.
Samsung Handys mit optischem Zoom im Überblick
Samsung hat sich im Bereich des Smartphone-Zooms einen Namen gemacht, insbesondere mit seinen Flaggschiff-Modellen der Galaxy Ultra Serie. Hier sind einige Modelle, die für ihre Zoom-Fähigkeiten bekannt sind, basierend auf den bereitgestellten Informationen:
Samsung Galaxy S24 Ultra
Das Samsung Galaxy Ultra S24 Ultra ist das neueste Flaggschiff und baut auf den Zoom-Fähigkeiten seiner Vorgänger auf. Es verfügt über ein Quad-Kamera-Setup auf der Rückseite. Für den optischen Zoom sind laut den Informationen eine 10 MP Tele-Linse mit 3x optischem Zoom und eine neue 50 MP Telefoto-Linse mit 5x optischem Zoom verbaut. Der Text erwähnt auch ein „2x, 3x, 5x, 10x Optical Zoom quality system“. Obwohl die maximale optische Reichweite einer einzelnen Linse (5x) geringer ist als beim Vorgänger mit 10x optischem Zoom, soll der größere 50 MP Sensor des 5x-Telefoto-Objektivs zu schärferen Fotos auf mittleren Distanzen führen. Das S24 Ultra bietet auch fortschrittliche KI-gestützte Funktionen wie verbesserte Nightography, die auch bei wenig Licht feine Details und Texturen erfassen kann. Es unterstützt zudem Funktionen wie Dual Recording und verschiedene KI-gestützte Kameramodi.
Samsung Galaxy S23 Ultra
Das Samsung Galaxy Ultra S23 Ultra galt lange Zeit als Maßstab für Zoom in Smartphones. Es ist bekannt für gestochen scharfe Aufnahmen auch von sehr weit entfernten Motiven, einschließlich der vielbeachteten Mondfotografie. Dieses Modell verwendet zwei separate Kameras für den optischen Zoom: eine 10 MP Tele-Linse mit 3x optischem Zoom und eine 10 MP Periskop-Linse, die eine 10-fache optische Vergrößerung ermöglicht. Diese Kombination aus 3x und 10x optischem Zoom macht das S23 Ultra besonders interessant für Nutzer, die eine hohe optische Reichweite suchen. Zusätzlich ist ein Space Zoom von bis zu 100-facher digitaler Vergrößerung möglich.
Samsung Galaxy S22 Ultra
Auch das Samsung Galaxy Ultra S22 Ultra ist für seinen Space Zoom von bis zu 100x bekannt. Der Test zeigt jedoch deutlich, dass die rein optische Vergrößerung bei diesem Modell bei 10x endet. Die 10x-Linse verfügt über eine Blende von f/4.9. Höhere Zoomstufen (30x, 100x) werden durch eine Kombination aus optischem Zoom, Hybrid-Zoom und starker KI-Verarbeitung erreicht. Während die Ergebnisse bis etwa 30x Zoom für Gelegenheitsaufnahmen noch akzeptabel sein können, ist das Bild bei 100x Zoom laut Test stark von der KI „errechnet“ und weniger ein echtes Foto. Das S22 Ultra zeigte im Test eine gute Bildstabilisierung, die bei hohen Zoomstufen sehr hilfreich ist.
Andere Hersteller bieten ebenfalls Smartphones mit optischem Zoom an, die im Text erwähnt wurden, wie das iPhone 15 Pro Max (5x optisch, 3D sensor-shift OIS), Sony Xperia 1 V (bis 5.2x optisch, Continuous Optical Zoom), Vivo X100 Pro (4.3x optisch, 50MP Sensor, gut bei schlechtem Licht) oder Huawei P40 Pro/P40 Pro+ (5x/10x optisch). Dies zeigt, dass optischer Zoom ein wichtiges Feature im High-End-Smartphone-Markt geworden ist.
| Modell | Optischer Zoom Linsen (laut Text) | Max. Optischer Zoom (einzelne Linse, laut Text) | Max. Hybrid/Digital Zoom (laut Text) | Sensor Details (relevant für Zoom, laut Text) | Besonderheiten (relevant für Zoom, laut Text) |
|---|---|---|---|---|---|
| Samsung Galaxy S24 Ultra | 10MP 3x Tele, 50MP 5x Telefoto (neu) | 5x | Nicht spezifisch genannt (aber 100x Space Zoom erwartet) | 50MP Telefoto Sensor (für 5x), 10MP Tele Sensor (für 3x) | 2x/3x/5x/10x Optical Zoom Qualitätssystem, Verbesserte Nightography AI |
| Samsung Galaxy S23 Ultra | 10MP 3x Tele, 10MP 10x Periskop | 10x | 100x Space Zoom | 10MP Sensoren (für 3x & 10x) | Hohe optische Reichweite, Bekannt für Mondfotografie |
| Samsung Galaxy S22 Ultra | 10x optische Linse (f/4.9), plus andere Kameras (3x optisch von anderer Linse) | 10x | 100x Space Zoom | 10MP (für 10x Linse) | AI-gestützter Hybrid-Zoom bis 100x, Gute Stabilisierung bei hohem Zoom |
Häufig gestellte Fragen zu optischem Zoom in Samsung Handys
Was ist der Hauptunterschied zwischen optischem und digitalem Zoom?
Der Optischer Zoom nutzt Linsen, um das Motiv physikalisch zu vergrößern, was zu schärferen Bildern ohne Detailverlust führt. Digitaler Zoom schneidet lediglich einen Bildausschnitt zu und skaliert ihn hoch, was schnell zu pixeligen und unscharfen Ergebnissen führt, insbesondere bei starker Vergrößerung.
Welche Arten von optischem Zoom findet man in Smartphones?
In Smartphones werden hauptsächlich zwei Technologien für optischen Zoom verwendet: die Telefoto-Kamera mit einer längeren Brennweite und die Periskop-Linse, die Licht mittels eines Prismas seitlich durch das Gehäuse lenkt, um eine stärkere Vergrößerung auf kleinerem Raum zu ermöglichen.
Welche aktuellen Samsung Handys bieten optischen Zoom?
Aktuelle High-End-Modelle wie das Samsung Galaxy Ultra S24 Ultra und das Samsung Galaxy Ultra S23 Ultra bieten fortschrittliche optische Zoom-Systeme mit dedizierten Telefoto- und/oder Periskop-Linsen.
Was bedeutet Samsung Space Zoom?
Space Zoom ist der Marketingname von Samsung für die Fähigkeit, sehr hohe Zoomstufen zu erreichen (z. B. bis zu 100x). Dabei handelt es sich um einen Hybrid-Zoom, der optischen Zoom, digitalen Zoom und leistungsstarke künstliche Intelligenz kombiniert, um auch weit entfernte Motive erfassbar zu machen, auch wenn die Qualität bei extremen Stufen stark von der KI-Verarbeitung abhängt.
Ist der 100x Space Zoom bei Samsung Handys wirklich nutzbar?
Laut Tests ist der 100x Space Zoom eher eine Demonstration der technischen Möglichkeiten. Die Bildqualität bei dieser extremen Vergrößerung ist stark durch KI beeinflusst und das Ergebnis ähnelt oft weniger einem Foto als einem durch Software „gemalten“ Bild. Für wirklich brauchbare Fotos sind Zoomstufen bis etwa 20x oder 30x in der Regel die Obergrenze.
Funktioniert optischer Zoom auch gut bei Nacht oder schlechtem Licht?
Telefoto- und Periskop-Kameras haben oft kleinere Sensoren und lichtschwächere Linsen als die Hauptkamera. Daher stoßen sie bei Dunkelheit schneller an ihre Grenzen. In sehr dunklen Umgebungen greift das Smartphone oft auf die lichtempfindlichere Hauptkamera zurück und nutzt dann wieder Digitaler Zoom.
Fazit
Optischer Zoom ist ein entscheidendes Feature für jeden, der mit seinem Smartphone flexibel fotografieren und auch weit entfernte Motive in guter Qualität einfangen möchte. Er bietet einen klaren Vorteil gegenüber dem einfachen Digitaler Zoom, der schnell zu unscharfen Ergebnissen führt. Samsung hat mit seinen Galaxy Ultra Modellen, wie dem S23 Ultra und dem S24 Ultra, gezeigt, dass die Integration fortschrittlicher Telefoto- und Periskop-Linsen möglich ist, um beeindruckende Zoom-Fähigkeiten zu realisieren.
Während extrem hohe Zoomstufen wie der 100x Space Zoom eher als technisches Showcase dienen, bieten die optischen Zoomstufen von 3x, 5x oder 10x einen echten Mehrwert für die mobile Fotografie und ermöglichen scharfe, detailreiche Aufnahmen von Motiven, die sonst unerreichbar wären.
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