Kako Nikon oblikuje senzorje za svoje fotoaparate

Sony že več let ohranja status enega vodilnih svetovnih proizvajalcev slikovnih senzorjev, saj jih ne proizvaja le zase, temveč tudi za industrijske velikane, kot je Nikon. In zadnji

D850 razstavljen

jasno potrjuje. Čeprav so nekateri Nikonovi senzorji izdelani v Sonyjevih tovarnah, pa Nikon vlaga veliko sredstev v njihov razvoj in zasnovo.

Dave Etchells iz podjetja Imaging Resource je imel pred kratkim redko priložnost obiskati Nikonov oddelek za raziskave in razvoj. Napisal je obsežno poročilo, v katerem je podrobno opisal delo oddelka in delovanje postopka oblikovanja senzorjev.

“Že dolgo vem, da Nikon razvija lastne senzorje in je pozoren na vsako podrobnost. “Predstavljam si, da je v fotografski skupnosti o tem malo znanega; večina ljudi preprosto verjame, da je “inženirstvo” v primeru Nikona odvisno od izbire najboljše konfiguracije iz specifikacij tretjih oseb, pri čemer so nekatere funkcije izbrane iz stolpca “A”, druge pa iz stolpca “B” kot meni kitajske restavracije,” piše Atchells. “Pravzaprav imajo celo osebje inženirjev, ki oblikujejo najsodobnejše senzorje, kot so v fotoaparatih D5 in D850, ter ustvarjajo vezja za optimalno delovanje z objektivi NIKKOR in slikovnim procesorjem EXPEED.”.

Etchells v svojem poročilu poudarja, da se načrtovanje vsakega senzorskega vezja začne z odločitvijo, za kateri razred fotoaparata bo zasnovano in na katerem trgu se bo fotoaparat prodajal, ter z iskanjem kompromisov med ceno in kakovostjo. Med razvojem si Nikonovi inženirji prizadevajo ustvariti najboljšo možno razporeditev elementov na senzorju CMOS, da bi dosegli optimalno kombinacijo učinkovitosti zbiranja svetlobe, šuma, hitrosti branja, porabe energije itd.d.

Vsi inženirji so razdeljeni v ekipe, vsaka od njih pa oblikuje senzor za določeno kamero. Enkrat tedensko se vsaka ekipa sestane na splošnem sestanku, na katerem razpravlja o trenutnem napredku in določi cilje za naslednji teden. Razvoj senzorjev je dolgotrajen proces in lahko traja tudi več let za posebej napredne fotoaparate, kot je D850.

Poročilo razkriva tudi, da so vsi senzorji strogo testirani, kar je pomemben del razvoja. Posebna pozornost je namenjena delovanju senzorja v povezavi s fotoaparatom in objektivom. Vsi testi se izvajajo z različnimi nastavitvami ali napravami, ki omogočajo ocenjevanje različnih parametrov. Takšnih testov je veliko, vendar je podjetje Etchells pokazalo le nekatere od njih, ker so ostali preveč skrivnostni in jih podjetje ni želelo pokazati niti v skladu s sporazumom o nerazkrivanju.

Spodaj je del testa, ki je bil prikazan z ločljivostjo za objavo:

To je nastavitev, ki jo Nikon uporablja za ocenjevanje notranjih odbojev in optičnih preslikav, ki lahko pri izjemno svetlih virih svetlobe povzročijo bleščanje ali “duhove”. Test poskuša zajeti vse možne kote in položaje vira svetlobe glede na kamero, zato je za vsak test potrebnih več posnetkov.

Ta nastavitev ocenjuje, kako se kombinacija nizkoprepustnega/infrardečega filtra fotoaparata in mikroobjektivov senzorja odziva na svetlobo, ki prihaja iz različnih kotov. Svetilka visoke jakosti in majhna zaslonka ustvarita točkovni vir svetlobe pred fotoaparatom. Računalnik nato vrti kamero, s čimer simulira vse možne kote, hkrati pa zbira podatke.

Ta nastavitev se uporablja za testiranje odziva RGB senzorja. Ozkopasovni svetlobni viri LED za debelim difuzorjem omogočajo upravljavcu, da natančno nastavi količino emisij za vsako barvo, oceni učinkovitost filtrov v barvni matriki senzorja in odziv kombinacij senzorja/mikrolenov/barvnega filtra/nizkoprepustnega in infrardečega filtra v različnih svetlobnih pogojih.

V prejšnjih treh testih so bile obravnavane predvsem optične lastnosti senzorja, vendar je senzor podvržen tudi testu vseh elektronskih komponent. Družba Fujifilm je na Nizozemskem začela izvajati številne inovativne projekte, pri katerih se za ocenjevanje prevodnosti signalov uporabljajo posebne “testne plošče”.

Etchellsovo poročilo končno zaključuje neskončno razpravo o senzorjih Nikonovih fotoaparatov, saj dokazuje, da je vsak senzor podrobno zasnovan in temeljito preizkušen v podjetju. Tudi če je res, da Sony izdeluje te senzorje, jih izdeluje po Nikonovih natančnih specifikacijah.

Če želite izvedeti več o Nikonovem oddelku za razvoj senzorjev, preberite celotno poročilo Davea Etchellsa