un petit topo sur le capteur D1-D1H-D1X
jusqu'à l'interview de Kiyoshige SHIBAZAKI, Directeur du Développement chez Nikon, on pensait qu'après les D1 et D1H à 2,7 Mpix, le D1X était sorti avec un tout nouveau capteur de 5,3 Mpix à pixels rectangulaires - Nikon annonçait à cette époque avoir divisé les pixels du D1 dans le sens de la largeur.
tout ça c'était du bidon !! on apprend dans cette interview que ces 3 boitiers se partagent le même capteur de ... 10,8 Mpix !!!!!
citation "I guess that it's now safe to reveal that the D1 image sensor, with specifications noting a pixel count of 2.7-million pixels, actually had a pixel count of 10.8-million pixels"
l'interview complète : http://nikonimaging.com/global/tec [...] /index.htm
un peu de technique (désolé si j'enfonce des portes ouvertes) : un capteur est divisé en photosites, en général carrés de quelques microns de côté (1 micron ou micromètre : µm = 1 millième de millimètre)
on peut comparer ces photosites à des petits puits qui accumulent les photons et se chargent électriquement proportionnellement à l'éclairement reçu
en sortie des photosites on n'a qu'une information en niveaux de gris : c'est la luminance = niveau d'éclairement reçu
si le capteur quantifie ce niveau sur 12 bits cela signifie qu'il peut différencier 2^12 valeurs soit 4096 niveaux de gris
pour codifier la couleur, on place devant les photosites un réseau de microlentilles filtrant soit le Rouge, soit le Vert, soit le Bleu
chaque photosite va donc à présent être spécialisé dans une couleur et indiquer la valeur d'éclairement de cette même couleur
comme la sensibilité de l'oeil est prépondérante dans le vert, on double les photosites affectés à cette couleur pour obtenir une répartition dite en matrice de Bayer : RVBV
ci-dessus : capteur nu puis recouvert de ses micro-lentilles filtrantes
à ce stade la lecture de la charge électrique emmagasinée par les photosites donne le fichier raw qu'on pourrait décrire comme "brut de vidage de capteur"
pour obtenir un pixel RVB il faut interpoler 4 photosites adjacents : c'est le dématriçage - il y a une infinité de combinaisons possibles selon la proportion qu'on donne à chaque photosite coloré pour obtenir les pixels - de plus la réponse linéaire du capteur est transformée en réponse logarithmique pour s'adapter à la sensibilité de l'oeil humain (c'est le "gamma" )
c'est pourquoi tous les "dérawtiseurs" ne se valent pas et qu'en principe c'est le constructeur qui est le mieux placé pour déterminer le dosage idéal -
pour les appareils Nikon, Capture semble nettement au-dessus de Adobe Camera Raw par exemple (mais certains ne jurent que par Bibble ...)
pour augmenter la sensibilité et le signal sur bruit on peut pratiquer le binning, c'est à dire le regroupement de photosites adjacents (cette technique est très fréquemment utilisée en astro avec les caméras CCD)
par exemple en binning 2x2 on regroupe 2 photosites en largeur et 2 en hauteur, on forme donc des blocs de 4 photosites
ainsi la sensibilité est x par 4, le rapport signal/bruit par 2 mais bien sûr en contrepartie la définition est divisée par 4
exemple de binning 2x2
pour revenir à nos Nikons on part donc d'un capteur de 4024 x 2648 photosites de 6 µm de côté (environ) qui donneront après interpolation 4024 x 2648 pixels soit 10,6 Mpix utiles
dans le cas des D1 et D1H on est en binning 2x2 (probablement parce qu'à l'époque ... au siècle dernier ... le processeur embarqué de traitement de signal n'était pas assez puissant pour bien débruiter),
donc résolution 2012 x 1324 = 2,7 Mpix
photo du capteur de D1 - copyright Bjorn Rörslett - où l'on voit bien les micro-lentilles elles aussi groupées par 4 (forcément)
chaque micro-lentille tient également dans un carré de 6 µm de côté (0,006 mm) - par comparaison diamètre moyen d'un cheveu : 75 µm ...
pour passer du D1H au D1X le même capteur a été conservé mais le binning a été ramené à 1x2, donc résolution 4024 x 1324 = 5,3 Mpix utiles mais format "bâtard" 3/1 et bruit natif plus important ce qui suppose une évolution parallèle du processeur
capteur du D1X en binning 1x2
toujours pour le D1X, pour rétablir un format 3/2 l'image est interpolée en 3008 x 1960 = 6 Mpix
Nikon Capture propose en option une interpolation en 4016 x 2616 = 10,5 Mpix
malheureusement nous n'aurons jamais connu de "D1Xs" avec ce capteur en binning 1x1 et une résolution native de 10,6 Mpix utiles
le D2X qui a succédé a lui un autre capteur de 12,5 Mpix avec photosites de 5,5 µm mais surtout un mode de vidage des photosites sur 4 canaux en // qui booste d'autant les performances ...
bravo à ceux qui auront eu la constance de tout lire jusqu'au bout !
à votre écoute s'il y a des erreurs ou approximations ... ou des questions
cherokee