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Google liefert das Pixel 5 mit Kurzanleitung, Sicherheitshinweisen, einem kleinen SIM-Tool, dem USB-C-Netzteil (18 W), einem 1-m-Kabel USB-C auf USB-C (USB 2.0), sowie einem Quick-Switch-Adapter auf USB Typ-A aus.
Das Pixel 4 zeigte zwar seitlich schmale Displayränder, unter und vor allem über dem Display fielen die Ränder aber sehr viel breiter aus. Die Sensorik für Gesichts- und Gestenerkennung forderte hier ihren Tribut. Weil beides beim Pixel 5 gestrichen wurde, kann das "Vollbild-Display" nun rundum mit schmalen Rändern gestaltet werden. Die Frontgestaltung wirkt so deutlich moderner und sorgt außerdem dafür, dass das 6-Zoll-Display besonders platzeffizient untergebracht wird. Im Vergleich zu den Top-Modellen anderer Hersteller ist das 144,7 (Höhe) x 70,4 (Breite) x 8 (Tiefe) mm und 151 g sowohl auffällig kompakt als auch spürbar leichter.
Das OLED-Display löst mit 1.080 x 2.340 Pixeln (FHD+) auf. Google verzichtet darauf, die Bildwiederholrate noch weiter zu erhöhen und belässt es bei maximal 90 Hz. Der Sprung von den üblichen 60 auf 90 Hz macht sich allerdings auch stärker bemerkbar als der Sprung von 90 auf 120 Hz. Der 90-Hz-Modus kann nicht komplett erzwungen werden. Die Einstellung "Smooth Display" erhöht die Bildwiederholrate automatisch "für einige Inhalte" von 60 auf 90 Hz. Beispielsweise bei der Darstellung statischer Inhalte soll das Display aus Effizienzgründen weiterhin mit 60 Hz arbeiten. Wer die Akkulaufzeit erhöhen will, kann "Smooth Display" deaktivieren. Auch wenn Google das Hz-Rennen beim Display nicht mitmacht, überzeugt das OLED-Panel mit seiner kontraststarken Darstellung und beachtlichen Helligkeitsreserven. Damit kann das Display auch im Freien gut genutzt werden.
Das Gehäuse ist eine Besonderheit des Pixel 5. Denn drahtloses Laden (und umgekehrtes drahtloses Laden) ist mit einem abschirmenden Aluminiumgehäuse eigentlich nicht vereinbar. Google ermöglicht diese Kombination aber trotzdem, in dem das Aluminium mit Kunststoff beschichtet wird. Im Bereich der Ladespule sorgt eine Öffnung im Aluminium dafür, dass Wireless Charging möglich wird - und der Kunststoff versteckt diese Öffnung. Das beschichtete Aluminium bringt eine ganz eigene, regelrecht samtige Haptik mit sich. Das Gehäuse wirkt ganz klar stabiler als ein Kunststoffgehäuse, fühlt sich aber nicht so kalt wie ein Metallgehäuse an. Gegenüber den im Oberklasse-Bereich aktuell üblichen Glasrückseiten sollte das Pixel 5-Gehäuse weniger empfindlich auf Stürze reagieren. Im Alltag zeigt sich außerdem ein weiterer klarer Vorteil: Fingerabdrücke sind gerade bei der Sorta Sage-Farbvariante kaum zu sehen.
Den Fingerabdruckleser ("Pixel Imprint") integriert Google klassisch in die Rückseite und nicht ins Display. Diese Position hat Vor- und Nachteile: Wird das Handy z.B. aus der Tasche geholt, kann der Fingerabdruckleser blind erspürt werden. Wenn das Pixel 5 vor den eigenen Augen auftaucht, ist es damit bereits entsperrt. Wer das Smartphone oft vor sich liegen hat und dann entsperren will, muss es allerdings erst in die Hand nehmen und den Fingerabdruckleser auf der Rückseite erspüren. Das Entsperren gelingt in jedem Fall sehr schnell und nach unseren Eindrücken auch sehr zuverlässig. Das NFC-Modul sitzt etwas unterhalb des Pixel Imprints. Die Ladespule versteckt sich laut Google-Darstellung etwa in der Mitte der Rückseite.
Pixel-Handys sind eigentlich für ihre farblich abgesetzten Power-Tasten bekannt. Beim Pixel 5 zeigt sich die Taste hingegen einfach glänzend. Sie sitzt zusammen mit der Lautstärkewippe auf der rechten Seite des Smartphones.
Die Unterkante zeigt die USB-C-Buchse und zwei Schlitze im Gehäuse. Hinter dem rechten Schlitz sitzt einer der beiden Stereolautsprecher. Der zweite Lautsprecher sitzt unsichtbar unterhalb des Displays. Auch damit stellt Google sicher, dass der obere Displayrand sehr schmal ausfallen kann. Allerdings bleibt der Displaylautsprecher deutlich leiser und bassärmer als der Lautsprecher an der Unterkante, der Klang ist zudem dumpfer. Im Alltag fällt das allerdings eigentlich nur dann störend auf, wenn man den Hauptlautsprecher abdeckt. Hinter dem zweiten Schlitz an der Unterkante verbirgt sich das untere Mikrofon. Insgesamt sind drei Mikrofone verbaut.
Der SIM-Kartenträger auf der linken Seite des Pixel 5 kann mit dem mitgelieferten SIM-Tool problemlos herausgenommen werden. Er nimmt eine einzelne Nano-SIM-Karte auf. Alternativ oder zusätzlich kann eine eSIM genutzt werden. Das Pixel 5 unterstützt "Dual SIM Dual Standby" (DSDS) - allerdings kann dann nur 4G genutzt werden. Wer 5G nutzen will, muss eine der beiden SIM-Karten zumindest vorübergehend deaktivieren. Eine Erweiterung des 128 GB großen Speichers per Micro-SD-Karte ist nicht möglich.