Jak společnost Nikon navrhuje snímače pro své fotoaparáty

Sony si již několik let udržuje status jednoho z předních výrobců obrazových snímačů, které vyrábí nejen pro sebe, ale i pro takové giganty v oboru, jako je Nikon. A poslední

Demontáž modelu D850

Toto je jasný důkaz. Ale i když se některé snímače Nikon vyrábějí v továrnách Sony, Nikon vynakládá značné prostředky na jejich vývoj a konstrukci.

Dave Etchells z Imaging Resource měl nedávno vzácnou příležitost navštívit oddělení výzkumu a vývoje společnosti Nikon. Napsal rozsáhlou zprávu, v níž podrobně popsal práci oddělení a fungování procesu návrhu senzorů.

„Již dlouho vím, že Nikon navrhuje své vlastní snímače a věnuje velkou pozornost každému detailu. „Předpokládám, že ve fotografické komunitě se o tom moc neví; většina lidí prostě předpokládá, že „inženýrství“ v případě Nikonu spočívá ve výběru nejlepší konfigurace ze specifikací výrobce třetí strany, kde jsou některé funkce vybrány ze sloupce „A“ a jiné ze sloupce „B“, jako v menu čínské restaurace,“ píše Atchells. „Ve skutečnosti mají celý tým inženýrů, kteří vyvíjejí nejmodernější snímače, jako jsou ty v modelech D5 a D850, a vytvářejí obvody pro optimální spolupráci s objektivy NIKKOR a obrazovým procesorem EXPEED.“.

Etchells ve své zprávě upozorňuje, že návrh jakéhokoli obvodu snímače začíná rozhodnutím, pro jakou třídu fotoaparátu bude určen a na jakém trhu se bude prodávat, a také hledáním kompromisů mezi cenou a kvalitou. Během vývoje se inženýři společnosti Nikon snaží najít nejlepší rozložení prvků na snímači CMOS, aby dosáhli optimální kombinace účinnosti sběru světla, úrovně šumu, rychlosti čtení, spotřeby energie atd.d.

Všichni inženýři jsou přitom rozděleni do týmů, z nichž každý navrhuje snímač pro konkrétní kameru. Jednou týdně se každý tým sejde na všeobecné schůzce, kde se probere aktuální pokrok a stanoví cíle na následující týden. Vývoj snímače je dlouhý proces a u zvláště pokročilých fotoaparátů, jako je D850, může trvat až několik let.

Zpráva také uvádí, že všechny senzory procházejí přísným testováním, které je důležitou součástí vývoje. Zvláštní pozornost je věnována tomu, jak bude snímač spolupracovat s fotoaparátem a objektivem. Všechny testy se provádějí pomocí různých sestav nebo zařízení, která umožňují vyhodnotit určité parametry. Takových testů se provádí celá řada, ale Etchells se seznámil jen s některými z nich, protože ostatní jsou příliš tajné a společnost je odmítla ukázat i na základě dohody o mlčenlivosti.

Níže je uvedena část testů, které byly zobrazeny se souhlasem ke zveřejnění:

Toto je nastavení, které společnost Nikon používá k vyhodnocení vnitřních odrazů a optických přeslechů, které mohou vést k zábleskům nebo „duchům“ v přítomnosti extrémně jasných zdrojů světla. Test se snaží zachytit všechny možné úhly a polohy zdroje světla vůči kameře, takže pro každý test je třeba pořídit mnoho snímků.

Tato sestava vyhodnocuje, jak kombinace nízkoprůchodového/infračerveného filtru fotoaparátu a mikročoček snímače reaguje na světlo přicházející z různých úhlů. Vysoce intenzivní osvětlovač a malá clona vytvářejí před fotoaparátem bodový zdroj světla. Počítač pak otáčí kamerou, simuluje celou škálu možných úhlů a současně sbírá data.

Toto zařízení se používá k testování odezvy RGB snímače. Úzkopásmové LED zdroje světla za silným difuzorem umožňují obsluze přesně nastavit množství vyzařovaného světla pro každou barvu, posoudit účinnost filtrů v barevné matici senzoru a vyhodnotit odezvu pro kombinace senzor/mikrolen/barevný filtr/nízkoprůchodový a infračervený filtr v různých světelných podmínkách.

Předchozí tři testy se zabývaly především optickými vlastnostmi senzoru, ale kromě toho se senzor podrobuje také kontrole všech elektronických komponent. K tomu se používají speciální „zkušební desky“, které vyhodnocují vodivost signálu.

Etchellsova zpráva konečně uzavírá nekonečnou debatu o snímačích ve fotoaparátech Nikon a ukazuje, že každý z nich je podrobně vyvíjen a důkladně testován ve zdech společnosti. A i když jsou tyto snímače skutečně vyráběny společností Sony, jsou vyráběny v přísném souladu se specifikacemi společnosti Nikon.

Více informací o oddělení vývoje snímačů společnosti Nikon najdete v celé zprávě Davea Etchellse