Kuidas Nikon projekteerib oma kaamerate sensoreid

juba mõned aastad on Sony säilitanud oma staatuse ühe juhtiva pildiandurite tootjana, tootes neid mitte ainult endale, vaid isegi sellistele hiiglastele nagu Nikon. Ja lõpuks

D850 lahtivõtmine

kinnitab seda selgelt. Kuid isegi kui osa Nikoni sensoritest valmistatakse Sony tehastes, panustab Nikon märkimisväärseid ressursse nende arendamisse ja projekteerimisse.

Dave Etchells Imaging Resource’ist sai hiljuti harvaesineva võimaluse külastada Nikoni arendusosakonda. Ta kirjutas suure aruande, milles kirjeldas üksikasjalikult osakonna tööd ja seda, kuidas andurite projekteerimise protsess toimib.

“Ma olen juba pikka aega teadnud, et Nikon disainib oma andurid ise, pöörates suurt tähelepanu igale detailile. “Ma arvan, et fotograafide kogukonnas ei ole sellest palju juttu; enamik inimesi arvab lihtsalt, et “inseneriteadus” Nikoni puhul taandub parima konfiguratsiooni valimisele kolmandate osapoolte spetsifikatsioonidest, kus mõned funktsioonid valitakse veerust “A” ja teised veerust “B” nagu Hiina restorani menüüs,” kirjutab Atchells. “Tegelikult on neil terve meeskond insenere, kes arendavad tipptasemel sensoreid, nagu need, mis on D5 ja D850 mudelites, luues vooluahelaid, mis töötavad optimaalselt koos NIKKOR objektiivide ja EXPEED pildiprotsessoriga.”.

Etchells märgib oma aruandes, et iga sensori vooluahela projekteerimine algab kõigepealt selle otsustamisega, millise kaameraklassi jaoks see projekteeritakse ja millisele turule kaamerat müüakse, ning samuti kompromisside leidmisega hinna ja kvaliteedi vahel. Arenduse käigus püüavad Nikoni insenerid luua CMOS-sensorile parima võimaliku elementide paigutuse, et saavutada optimaalne kombinatsioon valguse kogumise tõhususest, mürast, lugemiskiirusest, energiatarbimisest jne.d.

Kõik insenerid on jagatud meeskondadeks, millest igaüks projekteerib sensori konkreetse kaamera jaoks. Kord nädalas kohtub iga meeskond üldkoosolekul, et arutada jooksvaid edusamme ja seada eesmärgid järgmiseks nädalaks. Anduri väljatöötamine on pikk protsess ja võib võtta kuni mitu aastat väga täiustatud kaamerate, näiteks D850 puhul.

Aruandes öeldakse ka, et kõik andurid läbivad rangeid teste, mis on oluline osa arendusest. Erilist tähelepanu pööratakse sellele, kuidas sensor töötab koos kaamera ja objektiiviga. Kõik katsed viiakse läbi erineva seadistuse või seadme abil, mis võimaldab hinnata erinevaid parameetreid. Selliseid katseid tehakse palju, kuid Etchellsile näidati ainult osa neist, kuna ülejäänud on liiga salajased ja ettevõte keeldus neid isegi salastatuse kokkuleppe alusel näitamast.

Allpool on esitatud katse osa, mida avaldamiseks näidati koos resolutsiooniga:

Sellist seadistust kasutab Nikon sisemiste peegelduste ja optilise ristlülituse hindamiseks, mis võib põhjustada välkkiirte või “kummituslike” kujutiste tekkimist väga eredate valgusallikate juuresolekul. Katse käigus püütakse jäädvustada valgusallika kõiki võimalikke nurki ja asendeid kaamera suhtes, seega on iga katse jaoks vaja palju kaadreid.

Selles seadistuses hinnatakse, kuidas kaamera madala läbilaskvuse/infrapuna-filtri ja sensori mikroobjektiivide kombinatsioon reageerib eri nurkade alt tuleva valguse suhtes. Kõrge valgustugevusega valgusti ja väike ava loovad kaamera ette punktvalgusallika. Seejärel keerab arvuti kaamerat, simuleerides kõiki võimalikke vaatenurki, kogudes samal ajal saadud andmeid.

Seda seadet kasutatakse anduri RGB-vastuse testimiseks. Paksu hajuti taga olevad kitsaribalised LED-valgusallikad võimaldavad operaatoril täpselt reguleerida iga värvi jaoks kiiratava valguse kogust, hinnata värvusandurite massiivi filtrite tõhusust ning hinnata anduri/mikrofiltrite/värvifiltri/ madalpääsufiltri ja infrapunafiltri kombinatsioonide reageeringut erinevates valgustingimustes.

Eelmised kolm katset keskendusid peamiselt anduri optilistele omadustele, kuid lisaks sellele testitakse andurit ka kõigi elektrooniliste komponentide osas. Fujifilm kasutab signaali juhtivuse hindamiseks spetsiaalseid “testplaate”.

Etchellsi aruanne lõpetab lõplikult lõputu arutelu Nikoni kaamerate sensorite üle, näidates, et iga sensor on põhjalikult ettevõttesiseselt konstrueeritud ja testitud. Ja isegi kui Sony toodab neid andureid, toodab ta neid rangelt Nikoni spetsifikatsioonide kohaselt.

Lisateavet Nikoni sensori arendusosakonna kohta saate lugeda Dave Etchellsi täielikust aruandest