Da diversi anni Sony mantiene lo status di uno dei principali produttori di sensori di immagine, producendo non solo per se stessa, ma anche per colossi del settore come Nikon. E l’ultimo
Smontaggio della D850
lo dimostra chiaramente. Ma anche se alcuni dei sensori di Nikon sono prodotti negli stabilimenti di Sony, Nikon spende risorse significative per il loro sviluppo e la loro progettazione.
Dave Etchells di Imaging Resource ha recentemente avuto la rara opportunità di visitare il reparto di sviluppo di Nikon. Ha scritto un’ampia relazione che illustra il lavoro del dipartimento e il funzionamento del processo di progettazione dei sensori.
“So da molto tempo che Nikon progetta i propri sensori, prestando molta attenzione a ogni dettaglio…”. “Suppongo che questo aspetto sia poco conosciuto nella comunità fotografica; la maggior parte delle persone crede semplicemente che la ‘progettazione’ nel caso di Nikon si riduca alla scelta della migliore configurazione tra le specifiche di terze parti, dove alcune caratteristiche vengono scelte dalla colonna ‘A’ e altre dalla colonna ‘B’ come nel menu di un ristorante cinese”, scrive Atchells. “Infatti, hanno un intero staff di ingegneri che sviluppano sensori all’avanguardia come quelli della D5 e della D850, creando circuiti che funzionano in modo ottimale con gli obiettivi NIKKOR e il processore d’immagine EXPEED”.
Nella sua relazione, Etchells osserva che la progettazione di qualsiasi circuito del sensore inizia con la decisione della classe di fotocamera per cui sarà progettato e del mercato in cui la fotocamera stessa sarà venduta, oltre a trovare compromessi tra prezzo e qualità. Durante lo sviluppo, gli ingegneri Nikon cercano di creare la migliore disposizione degli elementi sul sensore CMOS per ottenere la migliore combinazione di efficienza di raccolta della luce, rumore, velocità di lettura, consumo energetico, ecc.d.
Tutti gli ingegneri sono divisi in squadre, ognuna delle quali progetta un sensore per una specifica fotocamera. Una volta alla settimana, ogni team si riunisce in una riunione generale per discutere i progressi attuali e stabilire gli obiettivi per la settimana successiva. Lo sviluppo dei sensori è un processo lungo e può richiedere anche diversi anni per fotocamere particolarmente avanzate come la D850.
Il rapporto ci dice anche che tutti i sensori sono sottoposti a test rigorosi, una parte importante dello sviluppo. Particolare attenzione viene prestata al funzionamento del sensore in combinazione con la fotocamera e l’obiettivo. Tutti i test vengono eseguiti utilizzando diverse unità o dispositivi che permettono di valutare determinati parametri. Vengono effettuati numerosi test di questo tipo, ma Etchells ne ha mostrati solo alcuni, poiché gli altri sono troppo segreti e l’azienda si è rifiutata di mostrarli, anche in base a un accordo di non divulgazione.
Di seguito è riportata la parte del test che è stata mostrata con risoluzione per la pubblicazione:
Questa è la configurazione utilizzata da Nikon per valutare i riflessi interni e la diafonia ottica che può portare a lampi o immagini “fantasma” in presenza di sorgenti luminose estremamente brillanti. Il test cerca di catturare tutte le possibili angolazioni e posizioni della sorgente luminosa rispetto alla telecamera, quindi sono necessari molti scatti per ogni test.
Questa installazione valuta come la combinazione del filtro a basso passaggio/infrarossi della fotocamera e delle microlenti del sensore reagisca alla luce da diverse angolazioni. Un illuminatore ad alta intensità e una piccola apertura creano una fonte di luce puntiforme davanti alla fotocamera. Il computer ruota quindi la telecamera, simulando l’intera gamma di angolazioni possibili e raccogliendo simultaneamente i dati.
Questo dispositivo viene utilizzato per testare la risposta RGB del sensore. Le sorgenti luminose a LED a banda stretta dietro un diffusore spesso consentono all’operatore di regolare con precisione la quantità di luce emessa per ciascun colore, di valutare l’efficienza dei filtri nella matrice cromatica del sensore e di valutare la risposta delle combinazioni sensore/micro-lenti/filtro colore/filtro passa-basso e infrarosso in diverse condizioni di illuminazione.
I tre test precedenti si sono occupati principalmente delle prestazioni ottiche del sensore, ma oltre a questo, il sensore è stato testato anche su tutti i componenti elettronici. Per valutare la conduttività del segnale si utilizzano speciali “schede di prova”.
Il rapporto Etchells chiude finalmente l’infinito dibattito sui sensori delle fotocamere Nikon, dimostrando che ognuno di essi è stato accuratamente progettato e testato internamente. E anche se questi sensori sono effettivamente prodotti da Sony, sono realizzati in stretta conformità con le specifiche di Nikon.
Per saperne di più sul reparto di sviluppo dei sensori di Nikon, leggete il rapporto completo di Dave Etchells
Come Nikon progetta i suoi sensori per le sue fotocamere? Quali sono le tecniche e gli studi che utilizzano per creare sensori di alta qualità e prestazioni? C’è un particolare processo o metodo che distinguono dalla concorrenza? Sono interessato a saperne di più sulle strategie di progettazione che Nikon adotta per garantire immagini di qualità superiore nelle sue fotocamere.