Smartphones mit Bokeh-Effekt: Revolution oder Spielerei?

Smartphones übernehmen immer mehr Funktionen, die früher ausschliesslich «richtige» Kameras boten. RAW, Bildstabilisator, oder gerade neulich beim Samsung Galaxy S9 die mechanische Blende. Am meisten Aufsehen hat aber in den letzten Jahren der künstliche Bokeh-Effekt erregt. Damit wird es auch auf Smartphones möglich, den Hintergrund eines Bilds verschwimmen zu lassen.

Für die, die nicht so mit Fotografie bewandert sind, erkläre ich hier mal, was es damit genau auf sich hat. Und ich vergleiche den Effekt mit dem echten Bokeh-Effekt, wie er «natürlicherweise» unter bestimmten optischen Bedingungen entsteht.

Die Schärfentiefe

Ganz ohne Theoriewissen geht es nicht. Ich versuche es so kurz wie möglich zu machen. Wer es schon kennt, bitte zum nächsten Abschnitt.

Jedes Foto hat einen Fokuspunkt: das ist die Distanz, auf die scharf gestellt wird. Je nach Aufnahmesituation, Hardware und Einstellungen ist ein mehr oder weniger grosser Bereich davor und dahinter ebenfalls scharf. Dieser Bereich nennt sich Schärfentiefe oder (verwirrend) auch Tiefenschärfe. Auf die Diskussion, welches der korrektere Begriff ist, lasse ich mich nicht ein ;-). Auf Englisch nennt sich das depth of field, abgekürzt DOF.

Beim Knipsen mit einem herkömmlichen Fotoapparat hängt die Schärfentiefe von mehreren Faktoren ab, auf die du achten musst:

• Blendenöffnung: je grösser die Blende, desto kleiner die Schärfentiefe. Da die Blende als Bruchzahl geschrieben wird, ist eine kleine Zahl grösser. Beispiel: f/1,4 ist eine grössere Blende als f/4. Diese Zahlen folgen einer logarithmischen Reihe. Das bedeutet, dass der Unterschied zwischen f/2 und f/2,8 wesentlich grösser ist als der zwischen f/5,6 zu f/6,4.
• Distanz zum Motiv: Im Nahbereich ist die Schärfentiefe sehr viel geringer.
• Die Brennweite: In einem Tele-Objektiv mit 200 Millimetern Brennweite ist die Schärfentiefe geringer als in einem Weitwinkel-Objektiv mit 30 Millimetern.

Bokeh ist übrigens nicht ganz dasselbe wie verschwommener Hintergrund oder geringe Schärfentiefe. Bokeh bezeichnet die Art, wie unscharfe Stellen aussehen. Das ganze ist auf Wikipedia recht gut erklärt.

Warum Smartphones kaum natürliche Schärfentiefe haben

Die meisten Smartphones haben eine Brennweite von 4 Millimetern. Mehr geht nicht, denn die Brennweite ist die Distanz von der Linse zum Fotosensor. Das Smartphone müsste daher dicker als 4 Millimeter sein oder dann müsste das Objektiv hervorstehen. Die Leute wollen aber nun mal flache Smartphones.

Wie oben erwähnt, führen kurze Brennweiten zu grosser Schärfentiefe – es ist praktisch alles auf dem Bild scharf. 4 Millimeter Brennweite ist extrem kurz. Bei Vollformatkameras hast du kaum jemals weniger als 25 Millimeter, ausser du experimentierst mit Fischaugen-Objektiven, dann geht es runter bis 8 Millimeter.

Diese 4 Millimeter sind so wenig, dass es auch nicht viel nützt, wenn das Smartphone eine grosse Blende hat (z.B. f/1.6). Der Hintergrund verschwimmt trotzdem kaum.

Die einzige Möglichkeit, mit einem Smartphone eine natürliche Hintergrundunschärfe hinzukriegen, ist ein Motiv von extrem nahe aufzunehmen. So wie hier das grosse Blatt.

Wozu überhaupt eine geringe Schärfentiefe?

Gerade bei Schnappschüssen von Personen ist der Hintergrund oft zufällig und unruhig. Er stört und lenkt vom Hauptmotiv ab. Mit einer geringen Schärfentiefe kannst du dieses Problem sehr einfach lösen. Du musst nicht darauf achten, dass der Hintergrund «ruhig» ist.

Wie der künstliche Effekt funktioniert

Smartphones, die in der Lage sind, den Hintergrund künstlich (also per Software) unscharf zu stellen, haben meistens zwei Kameras auf der gleichen Seite. Beide Kameras schiessen gleichzeitig ein Bild. Durch den Vergleich der beiden Bilder berechnet das Phone die Distanz der einzelnen Bildteile und damit auch, wie stark jeder Bildbereich unscharf gestellt werden soll.

Wie die Smartphone-Hersteller das genau anstellen, wissen wir nicht. Aber das ganze funktioniert ähnlich wie unsere Augen. Wir haben zwei davon, damit wir räumlich sehen können. Dadurch, dass beide Augen dasselbe aus einem leicht anderen Winkel betrachten, kann unser Hirn sozusagen die Distanzen berechnen.

Es deutet aber einiges darauf hin, dass die beiden Kameras alleine keine zuverlässige Distanzmessung erlauben und die Software auch andere Faktoren in die Berechnung mit einbezieht. Zum Beispiel die Gesichtserkennung. Dementsprechend gibt es Smartphones, die mit nur einer Kamera pro Seite einen künstlichen Bokeh-Effekt fabrizieren. Das ist uns zum Beispiel beim Wiko View 2 aufgefallen. Dort funktioniert das Unscharfstellen aber nur, wenn die Kamerasoftware ein Gesicht erkennt.

Wie nahe kommt der künstliche Effekt an einen echten heran?

Die Qualität des Effekts hängt natürlich vom Smartphone ab. Ein detaillierter Vergleich aller Smartphones hätte den Rahmen dieses Beitrags gesprengt. Ich habe mir den Effekt beim Huawei Mate 10 Pro mal genauer angesehen. Dieses Smartphone hat zwei Leica-Objektive mit Lichtstärke 1/1,6. Auch ein optischer Bildstabilisator ist dabei. Die Foto-Hardware ist also vom Feinsten.

Die Software scheint da nicht ganz mitzuhalten. Es ist die gleiche, die auch in anderen Huawei- und Honor-Geräten zum Einsatz kommt. Schauen wir uns mal dieses Bild an:

Hier der obere Bildteil leicht vergrössert.

Mir fallen folgende Dinge auf:

1. Die Unschärfe ist nicht einfach ein simpler Weichzeichner, sondern imitiert tatsächlich ein Foto-Bokeh. Am besten daran zu erkennen, dass einzelne Lichtpunkte zu vergrösserten Kreisen werden. Das ist positiv.
2. Rund um die helle Kante der Metallschnalle entsteht ein künstlicher Schein. Das ist weniger positiv.
3. Der unscharf gestellte Hintergrund wird an den Übergängen verformt. Die Software kann die Kante des Vordergrundobjekts nicht klar vom Hintergrund unterscheiden. Das passiert sehr oft und ist sehr störend. Es führt auch dazu, dass der Vordergrund nicht scharf aus dem Hintergrund «ausgeschnitten» ist, was ironischerweise meistens der Grund ist, weshalb der Fotograf überhaupt eine geringe Schärfentiefe wählt.
4. Der Verlauf von scharf zu unscharf ist hier falsch. Der vordere Teil der Unterkante ist zwar tatsächlich weiter entfernt, aber nicht so viel, dass man das so deutlich sehen würde. Ausserdem sollte der Bereich, wo die Kurve beginnt, scharf sein, denn der ist am nächsten.

Im Bereich des Teppichs findet zudem kein fliessender Übergang von scharf zu unscharf statt.

Zum Vergleich: So sieht es aus, wenn ich die Gitarre mit einer Spiegelreflexkamera und offener Blende ablichte.

Weitwinkel mit Bokeh: eine unnatürliche Kombination

Dir ist wohl aufgefallen, dass die Gitarre mit Smartphone und SLR zwar ungefähr gleich gross abgebildet ist, aber dennoch anders aussieht. Der Blickwinkel auf das Instrument ist anders, der Hintergrund ebenfalls. Es wäre natürlich für einen Direktvergleich wünschenswert, exakt dasselbe Foto einmal mit dem Smartphone und einmal mit der Spiegelreflex-Kamera aufzunehmen. Das ist aber gar nicht so einfach.

Warum? Smartphones haben, wie eingangs erwähnt, in der Regel einen Weitwinkel-Bildausschnitt. Im Fall des Huawei Mate 10 Pro entspricht der Bildausschnitt einem 27mm-Objektiv im Vollformat. Bei APS-C wäre das ein Objektiv mit Brennweite 18 mm.

Wenn ich ein Weitwinkelobjektiv an die Spiegelreflexkamera anschraube, habe ich zwar den gleichen Bildaufbau, aber ich kann damit kein Bokeh erzeugen. Wie erwähnt, ist im Weitwinkel auch bei grossen Kameras kaum ein Bokeh-Effekt möglich. Für meine Bokeh-Vergleichsaufnahmen nehme ich daher ein hundsgewöhnliches 50mm-Objektiv mit Blende f/1.8.

Nur ist es damit physikalisch unmöglich, das gleiche Bild aufzunehmen wie mit dem Smartphone. Um mit grösserer Brennweite die gleiche Motivgrösse zu erhalten, muss ich weiter weg vom Motiv als mit dem Smartphone. Dadurch ändert sich der gesamte Bildaufbau. Sehr deutlich siehst du das an meinem pittoresken Stillleben aus Nerf-Gun-Schaumgummipatronen. Es bildet von oben gesehen das gleiche Muster wie die 5 eines Würfels. Von der Seite betrachtet, sieht das mit dem 50mm-Objektiv der Kamera so aus:

Mit dem Smartphone so:

Der künstliche Bokeh-Effekt ist hier ziemlich in die Hosen gegangen, am deutlichsten zu erkennen bei den roten Stabspitzen am linken und rechten Bildrand. Aber darum geht es mir jetzt gar nicht. Mir geht es um die Geometrie.

• Die hinteren Stäbchen sind beim Smartphone-Bild viel weiter in der Mitte
• Sie sind proportional viel kleiner
• Die Tischkante unten rechts hat einen komplett anderen Winkel
• Auf dem Smartphone-Bild ist viel mehr Raum im Hintergrund zu sehen, weil alles weit Entfernte kleiner ist

Kurz: Das Bild sieht komplett anders aus, wenn die gleiche Bildvergrösserung mit einer anderen Brennweite eingefangen wird.

Eine Aufnahme mit «echtem» Bokeh ist so gut wie nie mit einem Weitwinkelobjektiv gemacht worden. Da Weitwinkelobjektive eine sehr eigene Geometrie haben, sind sie leicht von anderen Bildern zu unterscheiden. Somit erkenne ich nur schon aufgrund der Kombination Weitwinkel plus Bokeh, dass der Effekt künstlich ist – selbst wenn der Effekt an und für sich fehlerlos nachgebildet wäre (was er längst noch nicht ist).

Und auch wenn dein Auge nicht fotografisch geschult ist, merkst du irgendwie, dass «irgendwas nicht stimmt». Unbewusst nimmst du wahr, dass etwas nicht zusammen passt. Du kannst nur nicht genau sagen, was.

Übrigens lässt sich dieses Problem nicht beheben, indem du am Smartphone reinzoomst. Das ist nur ein digitales Zoom und hat keine Auswirkungen auf die Anordnung der Objekte auf dem Bild. Ganz wenige Smartphones haben neben der Weitwinkelkamera eine Zweitkamera mit anderem Bildausschnitt. Dies ist dann ein optischer Zoom, kein Digitalzoom, und führt zu einem Bildaufbau, zu dem das Bokeh passt. Zu diesen Ausnahmen gehören die iPhones mit Dual Cam und das Razer Phone.

Videos mit künstlichem Bokeh-Effekt

Beim Huawei Mate 10 Pro steht der Bokeh-Effekt auch im Video-Modus zur Verfügung. Das Smartphone muss dabei den Effekt in Echtzeit berechnen. Das klappt einigermassen. Im Video unten ist allerdings zu sehen, dass die Ränder der Glasscheibe manchmal erst mit Verzögerung unscharf gestellt werden. Bei Videos hatte ich zudem das Problem, dass der Autofokus sich selbstständig änderte und dann der Bokeh-Effekt verloren ging. Auch das ist im Video unten zu sehen. Sobald der Autofokus auf das Gebäude hinten stellt, ist alles mehr oder weniger scharf. Dabei müsste der Fensterrahmen deutlich unscharf gestellt werden.

Fazit: Close, but no cigar

Der Bokeh-Effekt bei Smartphones ist im Prinzip ein nützliches Mittel zur Bildgestaltung. Das Bild wird ruhiger und die Aufmerksamkeit des Betrachters konzentriert sich auf das Wesentliche.

Der Effekt ist aber nicht mit einem echten Bokeh vergleichbar. Zum einen, weil die Distanzberechnung offenbar recht unzuverlässig ist und die Software in der Folge Bildfehler erzeugt. Zum anderen, weil Smartphones in der Regel Weitwinkelobjektive haben, was sie für Bokeh-Porträts eh ziemlich ungeeignet macht.

Smartphones mit Bokeh-Funktion (Auswahl)

Bokeh-Monster: Lichtstarke Objektive mit ordentlich Brennweite (Beispiele)