Test Apple iPhone 15 Pro Max - Sensortest - Dynamik wie eine DSLR?

Apple iPhone 15 Pro Max - Sensortest - Dynamik wie eine DSLR?

Wir hatten das iPhone 15 Pro Max bei uns im Sensor-Test und es gibt wahrlich Überraschendes zu berichten...

// 15:27 Do, 19. Okt 2023von

Dass Apple bei den Videofunktionen des neuen iPhones einiges für Videofilmer verändern wollte, deutete sich bereits im Vorfeld an. Doch über Smartphones mit eigenem Log-Format konnten wir bisher immer nur schmunzeln, weil es bisher bei einem Sensor mit kleinen Senseln eigentlich kaum relevante Dynamik zu bewahren gab. Vor allem wenn man sowieso schon in 10 Bit aufzeichnen kann.



Als dann Gerald Undone sein Video zur Dynamik veröffentlichte, wurden wir jedoch etwas stutzig, Auf der einen Seite macht Gerald in der Regel sehr sorgfältige Tests, auf der anderen Seite klangen die dort gemessenen 14 Blendenstufen für das neue iPhone einfach zu unglaublich. Mit umso mehr Neugier machten wir uns also nun an eigene Erkenntnisse...



Apple iPhone 15 Pro Max - Sensortest - Dynamik wie eine DSLR?  : PIC1




Rolling Shutter iPhone 15 Pro Max

Doch "first things first". Bevor wir zur Dynamik kommen, wollen wir natürlich erst einmal die Basics abklopfen. Und das fängt beim Rolling Shutter an, bei dem wir uns allerdings auch kurz fassen können: Wir haben für alle drei "Heckkameras" (13, 24 und 120mm) ungefähr 5,1ms gemessen. Die für Filmer in der Regel uninteressante Frontkamera fällt mit 10 ms noch etwas aus dem Rahmen.



Für einen Smartphone-Sensor sind 5 ms schon grundsätzlich ein guter Wert - aber verglichen mit Großsensor Kameras ist dieser Wert exzellent. Hier gelten aktuell 8-9ms für einen 4K-Readout als extrem gute Werte.





4K-Debayering iPhone 15 Pro Max

Beim Sensor-Readout gibt es ebenfalls Gutes zu berichten. Da der 8K-Sensor beim Videofilmen in einem Quad-Sensel Readout ausgelesen wird, hat er effektiv nur noch 4K-Auflösung. Es handelt sich übrigens sehr wahrscheinlich um den Sony IMX803, also ein 1/1,28 Zoll-Modell. Im 4K-12 MP Quad Pixel Binning ergibt sich somit eine effektive Pixel-Kantenlänge von 2,44 µm. Bei einer Aufzeichnung mit 3.840 Senseln bedeutet dies eine Aufnahmebreite von fast einem Zentimeter (9,37 mm), was in einem Crop-Faktor von 3,84 resultiert. Die Blende der Hauptkamera liegt bei fixen f/1.8.



Durch das 8K- auf 4K-Quad Pixel Binning haben wir es letztlich mit einem 1:1 Readout zu tun, der erfahrungsgemäß 4K-Details nicht ganz perfekt wiedergeben kann. Dies ist auch in unserem Test Chart gut zu erkennen:



Apple iPhone 15 Pro Max - Sensortest - Dynamik wie eine DSLR?  : ISO340 24mm 4K no stabilizer




Feinste 4K-Details werden vom iPhone 15 Pro Max nicht wiedergegeben, was sich besonders am Ende der farbigen Sweeps zeigt. Typische Aliasing-Artefakte halten sich jedoch stark zurück:



Interessant ist zudem der Beschnitt bei digitaler Stabilisierung. Da der volle Sensor 1:1 ausgelesen wird, "kostet" die digitale Stabilisierung etwas von der 4K-Auflösung:



Apple iPhone 15 Pro Max - Sensortest - Dynamik wie eine DSLR?  : ISO340 24mm 4K stabilizeXtreme


In diesem stabilisierten Fall treten an den Auflösungsgrenzen unseres Testbildes dann auch die entsprechenden Artefakte zutage.



Zusammenfassend kann man sagen, dass das 4K-Debayering des iPhone 15 Pro ein ziemlich gutes Niveau aufweist und auf Augenhöhe mit anderen 1:1 Readouts liegt. Für eine perfekte 4K-Bildqualität müsste Apple idealerweise auf einen 5K- oder 6K-Sensor upgraden, der ebenfalls ein Quad Pixel Binning ermöglichen sollte.



Recht zuverlässigen Gerüchten zufolge soll das kommende iPhone 16 Pro im nächsten Jahr jedoch Sonys IMX 903 Sensor erhalten, der als "fast" 1-Zoll Sensor einen Crop Faktor von ca. 3 erwarten lässt (1/1,14 Zoll). Dies entspräche dann der Sensorgröße der ersten Blackmagic Pocket Cinema Camera. Zugleich würde Apple hiermit dann weiterhin bei einem 1:1 4K-Readout bleiben. Neben der größeren Sensorfläche sollten hier dann statt mehr Auflösung Verbesserungen durch einen Dual Pixel Autofokus hinzukommen.





Dynamik iPhone 15 Pro Max

DAS Thema des neuen iPhones ist in unseren Augen jedoch die Dynamik. Wie so oft steckte hier jedoch einmal mehr der Teufel beim Messen im Detail. Zur Einschätzung der Dynamik griffen wir wie immer auf unsere Augen-Testreihe zurück, die einen visuellen Vergleich zwischen diversen Kameras ermöglichen soll. Hierfür richten wir eine Testkasten-Szene mit festem Weißabgleich auf 3200K ein. Dann tasten wir uns mit Blende und Belichtungszeit an eine Einstellung heran, in der die Haut unseres Puppenkopfes nicht mehr clippt und setzen diese Einstellung als ETTR-0 fest. Von dieser Einstellung aus blenden wir sukzessive in Schritten von ganzen Blendenstufen ab (primär über die Belichtungszeit und dann - falls anschließend noch weiter notwendig - über ND-Filter oder Blendenring.)



Und genau hier fangen bei einem iPhone die Probleme schon an, denn es gibt weder eine Blende noch einen ND-Filter. Wir können unsere Belichtung also nur die Belichtungszeit steuern, was jedoch in unserem Fall nicht genügend Blendenschritte beim Abblenden produzierte. Also mussten wir weiteren Schritte durch die ISO "erzeugen", was hinsichtlich der Dynamik eher ungünstig ist. So fanden die letzten Aufnahmen der Blendereihe bei ISO 55, 110 und ISO 220 statt. Bereiche, in denen die Dynamik wahrscheinlich schlechter ausfällt als bei ISO 1400.



Die hierbei entstandene Blendenreihe korrigierten wir in Blackmagic DaVinci Resolve wieder zurück auf die Helligkeitsverteilung der ETTR-0 Referenz und vergleichen diese Aufnahmen mit anderen Kameras. Aufgenommen haben wir mit der Blackmagic App in ProRes 422 mit Apple Log.



Die Voraussetzungen unseres Testaufbaus waren also nicht unbedingt günstig für ein Smartphone mit fester Blende, doch selbst trotz dieses eventuellen Nachteils bekamen wir folgenden Vergleich mit einer ARRI LF, einer Nikon Z8 und einer Canon C70 zu Gesicht:









Erkenntnisse - Dynamik

Erst einmal zur Schärfe des Auges: Es ist äußerst tricky mit dem iPhone feinste 4K-Details zuverlässig scharf zu stellen und die Schärfe zu halten, da es keine Fokusvergrößerung gibt. Die Wimpern des Auges liegen in einem so engen Schärfebereich, dass sich der Autofokus hier oft auf die falsche Stelle im Auge festlegt und dann leicht daneben probiert, sich dort festzuhalten. Wir haben uns mit dem digitalen Zoom als Fokusvergrößerung beholfen, was in dem hier dargestellten Ergebnis resultierte. Auffällig war, dass die Schärfe über die Blendereihe stärker abnimmt als bei den anderen Kameras.



Das Rauschen des iPhones ist ebenfalls deutlich stärker unterdrückt als bei üblichen Kameras mit cinematischen Ambitionen. Der Schärfeverlust in den hohen ETTRs dürfte deswegen größtenteils auf eine immer intensivere Rauschunterdrückung über die Blendenreihe zurückzuführen sein.



Erstaunlich ist jedoch, dass der gesamte Qualitätsverlust zur jeweils nächsten Blendenstufe bei Apple deutlich geringer ausfällt als bei allen anderen Kandidaten. Apple hält also die Dynamik über die einzelnen Stufen gemessen besser. Das resultiert wiederum in einer unglaublichen Erkennbarkeit des Auges in den schwierigsten Blendenstufen ETTR-9 und ETTR-10.



Noch erstaunlicher ist dabei, dass das iPhone in den letzten Stufen ja mit ISO 55, bzw. ISO 110 aufgezeichnet hat - also weit unter seinen optimalen ISO-Settings für eine gute Dynamik in Apple Log. Darum sollte noch einmal betont werden, dass unser Testaufbau das Iphone 15 Pro Max in diesen Settings sogar systematisch leicht benachteiligt hat.



Trotz alledem: Das klare, noch benutzbare Ergebnis in den tiefsten Blendenstufen lässt sich nicht alleine mit einer effektiven Noise Reduction erklären. In unseren Augen muss Apple hier beim Filmen auch noch einen anderen Dynamik-Trick in der Tasche haben. Wir vermuten eine doppelte Auslesung des Sensors. Also wahrscheinlich das Auslesen des Sensors mit zwei Belichtungszeiten und das anschließende Rekombinieren des Frames aus zwei Belichtungen.



Panasonic nutzt ja bereits ebenfalls mit Dynamic Boost eine vergleichbare Technik seit der GH6, um seine MFT-Sensoren mit mehr Dynamik auszulesen und auch Google soll gerüchteweise mittlerweile diese Technik beherrschen.




Fazit

5,1 Millisekunden Rolling Shutter und gutes 4K-Debayering waren für ein neues iPhone zu erwarten und sind für den professionellen Einsatz zugleich uneingeschränkt geeignet. Bei der Dynamik gibt es jedoch ein kleines Wunder zu erleben: Je nachdem welche Testkriterien man ansetzt (Schärfe, Rauschen oder allgemeine Motiv-Erkennbarkeit) schlägt sich das iPhone gegenüber den aktuellen Platzhirschen zwischen bemerkenswert gut und schlichtweg erstaunlich. Nie zuvor gab es einen so großen Sprung in der Videoqualität innerhalb einer Smartphone Generation. Und hiermit rückt das Apple iPhone nun in der Qualität ein riesiges Stück näher an Großsensor-Kameras heran. Warum Apple selbst den extremen Dynamiksprung praktisch gar nicht kommuniziert bleibt rätselhaft. Wir werden das iPhone jedenfalls noch weiter "im Auge" behalten und hierzu noch weitere Erkenntnisse zusammentragen.



Leserkommentare // Neueste
medienonkel  //  13:05 am 22.10.2023
Ein Durchgang mit ND im Vergleich zu Belichtung mit ISO und shutter interessiert doch eigentlich jeden Tester. Ist doch gleich dran gebaut.
Bergspetzl  //  09:12 am 21.10.2023
Also jetzt n mega focal reducer davor, um noch mal richtig blende dazu zu bekommen und dann die alten kb optiken wieder rauskramen? Und das geriggte iphone steuer ich dann mit nem...weiterlesen
Xergon  //  01:22 am 21.10.2023
@slashcam @Rudi Das ist doch cheating. Bei allen anderen Kameras halbiert ihr pro Frame den Einfall der einfallenden Photonen auf den Sensor, eben durch Abblenden und das...weiterlesen
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