14.4.09

einfache Makrofotos mit dem iPhone

iPhone Springboard with Camera app in focus


Wer als Fotograf seine Erfahrungen mit den verschiedensten hochwertigen Objektiven gemacht hat, ist vermutlich enttäuscht von der billigen Kamera im iPhone. Doch mit einigen Tricks läßt sich auch mit diesem Spielzeug noch einige interessante Motive ablichten.

Dieser Hack läßt sich prima zuhause oder sogar in jedem Check-In-Bereich durchführen.
Ein durchsichtiges, dünnes Stückchen Kunststoff und etwas Wasser ist alles, was für beeindruckende Makroaufnahmen notwendig ist. Ich habe ein Stück Blister-Verpackung verwendet, aber notfalls lassen sich auch Frischhaltefolien, CD-Cover oder Cellophanpapier als Trägermaterial überreden.



Der Wasserhahn sollte nur einen ganz dünnen Strahl auslassen. Mit einzelnen Tropfen habe ich keine guten Erfahrungen - sie zerplatzen auf der Oberfläche oder sind zu groß. Das Ziel ist es, einen mittelgroßen Tropfen zu bilden. Das Schutzglas vor der Linse ist etwa 5mm groß. Der Tropfen sollte zumindest den silbernen Ring berühren, besser noch überdecken. Aber wegen den optischen Eigenschaften gilt: je runder, desto besser.



Hintergrund: Die Linse des iPhone hat einen Durchmesser von weniger als 2mm, was weit unter der Tropfenbildungsgrenze von Wasser liegt. Tropfen bilden auf glatten Oberflächen wegen der Oberflächenspannung eine halbkugelige Fläche. Wasser hat einen geringeren Brechungsgrad als Glas, daher ist der Vergrößerungsfaktor etwas kleiner als bei vergleichbaren Vergrößerungslinsen. Dazu kommt, daß die halbkugelige Form nur für das Zentrum des Bildes die Eigenschaften einer guten Linse hat. In Richtung Rand kommt es zu Verzerrungen und Farbverschiebungen. Je kleiner der Tropfen, desto kleiner ist der zentrale Bereich auf dem Bild - daher empfehle ich eine Tropfengröße von 5mm oder mehr.



Nachdem die überfälligen Tropfen weggewischt sind, sollte die Wassermenge soweit reduziert werden, daß der einzelne Wassertropfen an der Folie hängen kann und nicht mehr von selbst verrutscht. Das geht ganz gut, indem man den Tropfen mit dem Finger antippt.



Für den Komfort kann das Stückchen Folie auch noch zugeschnitten werden, und Frischhaltefolie sollte sogar von selbst an der Rückseite des iPhone kleben bleiben. Um die leichte Biegung am Rand nachzuverfolgen, ist ein flexibles Stückchen Folie von Vorteil. Nachdem der Tropfen die Kamera komplett überdeckt, heißt es nur noch:




Folie festhalten, Motive suchen und ganz nah ran!





Beispielfotos:

Normale iPhone-Perspektive


Makrofotos


Rand einer Löwenzahn-Blüte


geschlossene Moosblüte


getrockneter Thymian


Nachtrag:
Sehr Mutige können den Wassertropfen auch von der Folie auf das Schutzglas vor der Linse übertragen. Damit entfällt das umständliche Festhalten der Folie. Ich weiß allerdings nicht, wie wasserdicht das Kameramodul mit der Außenwand abschließt - daher sind Wasserschäden nicht ausgeschlossen.

3.4.09

iPhone 3G camera specifications

iPhone backside, dissected, camera module visible
image by pmquan, who also likes to know how things work


There has been much speculation about technical data of the iPhone camera module. Enthusiasts link to a post on Mac Insider from January '07. Problem with this link is, the information about the lens was based on pre-release pictures of an iPhone behind glass.

My results, as for April 2009:
iPhone 3G Camera Module

Focal length: 3,85mm (equivalent to 37,0mm)
Aperture: f/2,8 (fixed)
Focus: infinity (manually adjustable to 2cm)
Sensitivity: Auto ISO
Shutter speed: 1/5s fixed (light sensitivity is only regulated by per-pixel-ISO)
Depth of field: 1,47m to infinity
Sensor size: 1/4"
Resolution: 1600x1200px
Dynamic range: 6,3 f-stops
Color space: sRGB, automatic white balance
Dimensions: 8mm x 8mm x 5mm

Read further for a full detailed explanation:
  • We can exclude lenses for a 1/3" sensor, as the camera module is only 0.32" wide. That means, 1/4" CMOS or smaller was used.
  • The CMOS manufacturer provides two models for 2MP, both 1/4" in size. The mt9d012d00stc differs from the mt9d014d00stc only in the frame speed. Because the iPhone "isn't made for video", I suppose the chip doesn't have an analog output - which leaves the variable-fps d012. The data sheet is under NDA, but the Flyer provides enough information.
  • CMOS data: Resolution: 2MP (1600x1200)
  • Pixel size: 2,2µm²
  • Imaging area: 3,56mm x 2,68mm -> equals a crop factor of 9,62
  • and a circle of confusion of 0,036mm after the lowpass-filter
  • Color filter: Bayer pattern
  • Dynamic range: 59,5dB -> equals a lighting control range of 10 f-stops -> important, because there is no mechanical aperture control
  • Signal-to-Noise-Ratio: 37,7dB -> equals the dynamic range from photography world:
  • 6,3 f-stops dynamic range -> that really is below average (a good DSLR can do 11)
  • Flash support: Xenon / LED -> post-production flash mod, anyone?
  • Rolling shutter -> 0.2 sec fixed shutter speed (see: the longest exposure time)
  • If you compare the original camera module in the iphone with the manufacturer's site, you'll see that the NB970 fits all the specifications, but has a far too big lens.
  • This impression is reverted after a short glimpse into the details section, where the front seems to be strikingly similar to all other camera modules.
  • Here, EFL (3,85) stands for effective focal length and TTL (5,0) for total length (of the physical module).
  • FNO means f-number, the (maximum/standard) aperture of 2,8.
  • Additionally, the f/2,8 is confirmed by the camera EXIF data. I cannot confirm the characteristic cross shape at the front on the lens based on the photo at iFixit. But, presuming that all these data are describing the correct items, these are now the most accurate informations about the iPhone camera on the 'web.
- All manufacturer data are based on a post from texyt.com.