Pourquoi n'y a-t-il pas de capteur plein format mais basse résolution?

Je viens donc de regarder une critique sur le Sony NEX-7, qui est de 24MP en taille APS-C .... Je suis un utilisateur Canon et je pense immédiatement au Canon Powershot G1X annoncé avec presque un capteur APS-C mais à un niveau inférieur résolution.

Une question me vient soudain à l’esprit:

Pourquoi n'y a-t-il pas de capteur plein format mais basse résolution?

Je n'ai aucune connaissance de la fabrication de capteurs d'imagerie, mais je me suis demandé: "Serait-il judicieux de créer un capteur plein format bon marché à très basse résolution?"

J'ai pensé que cela aurait un peu de sens. Pour le démarreur, d'excellentes performances ISO, d'autre part, un meilleur contrôle de la DOF.

Ceux-ci ne sont pas disponibles pour les consommateurs sans dépenser une quantité importante dans des équipements photographiques de haut niveau.

Par exemple, si je crée un capteur plein format d'une résolution de 10 MP, serait-il bon marché à fabriquer? Sinon, quelles sont les raisons qui rendent les capteurs plein format si chers? Serait-il toujours coûteux de fabriquer un tel capteur si je rend sa résolution très basse, comme 10MP ou même 8MP, etc.?

Je sais que c'est une question théorique, mais si Canon peut offrir un appareil photo compact Powershot avec capteur plein format à 8 MP pour moins de 1000 $ (USD), je l'achèterais certainement!

Comme mentionné par les réponses de @matt et @rowland, le prix est directement lié à la surface de silicium utilisée pour créer le capteur. Idéalement, un capteur ayant une surface deux fois plus élevée devrait coûter environ deux fois plus cher. Étant donné que toute production d'électronique sur silicium (et autres substrats) aura des défauts, toutes les puces / capteurs produits ne fonctionneront pas. Le taux de rendement (comme on l'appelle) est plus faible lorsque le capteur est plus grand, en utilisant le même processus de production.

Imaginez un capteur A deux fois plus grand dans les deux sens par rapport à un autre capteur B. Cela signifie que vous pouvez créer 4 fois plus de capteurs B dans la même zone du capteur A. Mais si vous avez un défaut dans cette zone, vous ' re toujours avec 3 capteurs Bs utilisables. Si vous produisiez le capteur A, vous devriez supprimer ce capteur. Cela signifie que le taux de rendement est beaucoup plus élevé pour les petits capteurs, ce qui ajoute aux différences de prix.

Plus la puce / le capteur est petit, moins la surface et le rendement sont élevés, ce qui signifie un prix beaucoup plus bas.

Le prix du capteur est plus proportionnel à la taille physique du capteur qu'au nombre de pixels qu'il contient. Il existe un capteur plein format avec un nombre de pixels inférieur sur certains des anciens modèles (par exemple, les premiers Canon 1D). Il convient de noter que la sensibilité est inférieure à celle des capteurs modernes - non pas parce que les pixels sont plus grands, mais en raison d'autres avancées.

Il peut être possible de faire des pixels plus grands, mais ce ne serait pas nécessairement moins cher.

Regardez Nikon D3X vs D3S . Ils ont tous deux la même taille de capteur, mais le D3X a une résolution deux fois supérieure (25 MP vs 12 MP). Les caméras sont par ailleurs presque identiques, mais la résolution la plus basse est de 5200 USD contre 8000 USD pour la plus haute résolution.

Le capteur de 25 MP nécessite des circuits plus fins et aura donc des rendements inférieurs. En même temps, il existe un marché pour les deux parce que le D3S peut produire des images beaucoup plus propres, mais il ne les imprimera pas aussi grandes. Sa plage ISO standard atteint 12800 (avec boost à 102400) tandis que le D3X a une gamme standard qui atteint un maximum de 1600 (avec boost à 6400).

Juste pour ajouter un petit plus intéressant: il était une fois un capteur plein format à relativement basse résolution. Le Contax N était un design plein format de six mégapixels.

Malheureusement, malgré la faible résolution, ses performances en basse lumière étaient plutôt nulles (même par rapport aux autres caméras de l'époque). Ils semblent avoir plus ou moins abandonné la bonne mise au point automatique, et construit à la place dans un mode de mise au point. Étant un Contax, c'était aussi assez cher.

Sur le plan positif, à 100 ISO ou moins, il avait probablement le meilleur capteur de 6 mégapixels jamais construit, et les objectifs Zeiss sont vraiment très bons.

Conclusion: Contax a baissé le N après moins d'un an sur le marché. Peu de temps après, Contax a complètement abandonné le marché.

Il s'agit essentiellement de la loi de Moore au travail. La technologie de fabrication des capteurs suit la même règle de base que pour toute autre puce: au fil du temps, le nombre d'éléments pouvant être placés sur une puce double pour un coût à peu près similaire. Il peut être légèrement moins cher de continuer à utiliser un niveau de technologie établi car il y a des coûts irrécupérables, mais en général, les installations de fabrication sont mises à niveau à mesure que de nouvelles technologies arrivent. Il n'y a pas de grandes économies à faire "à l'ancienne". Le principal facteur de distinction est la taille, et qui évolue avec la zone , et pire, évolue de manière non linéaire, car rendre une zone plus grande sans défaut est plus difficile que de créer de nombreuses puces plus petites dans le même espace. Ainsi, des capteurs plus gros seront toujours plus chers.

Certains appareils photo numériques plein format étaient et sont relativement basse résolution: le Canon 5D était de 12,8 MP et a été publié après le 17MP 1Ds Mk II. Les Nikon D3 et D3 étaient de 12,1 MP. Le D3 a été introduit un an plus tard que le D3X 24,5 MP avec une résolution deux fois supérieure.

À la fin de 2015, les modèles plein cadre la plus haute résolution étaient les Canon 5D 50MP (et la variante 5DS R) et le Nikon D810 36,3MP, mais les deux fabricants proposent toujours des modèles plein cadre tels que le 20MP 6D et le 24MP D600. Le Canon 6D n'a que quarante pour cent autant de pixels que les 5D, et le D610 n'a que deux tiers de pixels que le D810.

Sony propose actuellement le α7 sans miroir en trois variantes: les α7 12,2 MP, le 24,3 MP α7 II et le 47,4 MP α7R II. Le α7s a environ un quart du nombre de pixels du α7R II.

Il semble y avoir un malentendu selon lequel une résolution plus basse signifie de meilleures performances en basse lumière. Cependant, tant que les écarts entre les photosites individuels sont suffisamment petits, l'augmentation de la résolution diminue à peine ses performances en faible luminosité (il recueille une quantité similaire de lumière).