Exped

Los sensores de imagen CMOS / CCD se conectan con circuitos integrados externos adicionales , controladores Nikon, con la excepción de la Nikon D3100 . ^{[ 5 ]} Esto se hace mediante una interfaz mixta analógica / digital que controla el sensor digitalmente, pero recibe señales analógicas con convertidores analógico-digitales (A/D) paralelos de 14 bits . Las variantes Expeed EI-142 y EI-158 utilizan ASIC de Nikon para conectar todos los sensores SLR digitales de fotograma completo (FX) y adicionalmente la Nikon D300 / D300s con 12 canales de lectura de señal analógica paralelos y simultáneos. Principalmente debido a un tiempo de estabilización mayor , permite una precisión de conversión mejorada en comparación con los cuatro canales en la Nikon D2X /D2Xs anterior, Nikon D200 o la Canon EOS 5D Mark II . ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} La lectura de seis canales es compatible con los EI-149 y EI-154 utilizados en los D90, D5000, D7000 y D5100.

La D3100 utiliza una interfaz de sensor Analog Devices con convertidores analógico-digitales integrados. El resultado es un rango dinámico que solo se encuentra al nivel de competidores como la (más cara) Canon EOS 600D ; ^{[ 14 ]} inferior al de otras réflex digitales Nikon con la misma variante Expeed 2.

Los convertidores A/D Expeed EI-15x y EI-17x permiten una mayor frecuencia de reloj de lectura del sensor de imagen con una precisión mejorada del convertidor A/D, especialmente cuando se utiliza un muestreo de 14 bits. Los convertidores A/D Expeed utilizados para EI-149 o todos los EI-142 necesitan frecuencias de reloj considerablemente reducidas (1,8 fps en Nikon D3X) para una mayor precisión, lo que limita, por ejemplo, el rango dinámico de la D3s a ISO bajos. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

El Expeed 3 (ARM) , utilizado por primera vez en la serie Nikon 1 , conecta un flujo de datos con 24 canales digitales (bus) , utilizando convertidores A/D integrados en el chip del sensor de imagen. ^{[ 18 ]}

La primera variante, EI-14x, originalmente incluía un codificador de vídeo capaz de procesar resolución VGA con 30 fotogramas por segundo y codificación MPEG-4 . ^{[ 4 ]} El procesador de vídeo basado en software realizado con procesadores FR-V permitió una reprogramación: ^{[ 2 ] [ 19 ] [ 20 ]} Al utilizar la codificación Motion JPEG con una velocidad de fotogramas de 24p, Nikon logró una resolución de vídeo HD de 720p . Las ventajas son la fácil extracción de imágenes JPEG , la ausencia de artefactos de compensación de movimiento y la baja potencia de procesamiento que permite una mayor resolución, y la desventaja es un mayor tamaño de archivo, que casi alcanza el límite de 2 GB (para compatibilidad total) en 5 minutos. La Nikon D90 fue la primera DSLR con capacidad de grabación de vídeo.

La Expeed 2 (variante EI-154) amplió considerablemente sus capacidades gracias a su codificador de vídeo HD AVC H.264/MPEG-4 de 1080p . Además, ofrece una mayor frecuencia de reloj de lectura de la señal analógica del sensor de imagen, lo que reduce el efecto de obturador rodante . ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 21 ]}

En comparación con los competidores de Canon ( DIGIC , compresión "IPP" – equivalente a MPEG-2 ^{[ 22 ]} : solo se analiza un fotograma anterior ^{[ 23 ] [ 24 ]} ), el Expeed 2 ofrece compresión de vídeo también basada en fotogramas B complejos ( diferencia bidireccional entre fotogramas y predicción de movimiento ), lo que tiene la ventaja de una mayor calidad (menor desenfoque de movimiento basado en una mejor compensación de movimiento ) incluso con una relación de compresión significativamente mayor . ^{[ 25 ]} Esta compresión requiere una potencia de cálculo considerablemente mayor. ^{[ 26 ]} En 2012, la Canon 5D Mark III introdujo una compresión similar llamada "IPB". ^{[ 23 ]} También se introdujo "All-I", que utiliza los fotogramas I más simples (imágenes codificadas) sin procesar ninguna diferencia entre ellos, pero utilizando una compresión baja (alta tasa de datos) y se comporta también en otros usos como la extracción de imágenes de forma bastante similar a Motion JPEG utilizado anteriormente por Nikon. ^{[ 27 ]} 

La Expeed 3 (FR) (variantes EI-158 y EI-175) no presenta cambios significativos, pero introdujo las primeras cámaras réflex digitales en ofrecer salida de video sin comprimir (8 bits 4:2:2) a través de HDMI : Nikon D4 , Nikon D800 / D800E , Nikon D600 , Nikon D7100 y Nikon D5200 . La Expeed 3 (ARM) introdujo video de alta velocidad ( cámara lenta ) en su motor de video HD H.264 mejorado.

Utilizado por primera vez en las Nikon D3 y Nikon D300 en 2007, el Expeed se utilizó posteriormente en las Nikon D3X , Nikon D700 y Nikon D300s , con la denominación EI-142, y en la variante para el consumidor con núcleos de procesador reducidos en las Nikon D90 y Nikon D5000 , con la denominación EI-149. Está basado en un procesador de imagen Socionext Milbeaut con codificador de vídeo Motion JPEG de 720p, DSP y núcleo FR-80 (versiones EI-14x). Utiliza una tecnología de proceso de 90 nanómetros .

El codificador de vídeo HD 1080p H.264/MPEG-4, la detección de rostros mejorada , la reducción de ruido de imagen y la corrección de distorsión de imagen ^{[ 30 ]} son ​​las principales características mejoradas en comparación con las Expeed EI-14x . ^{[ 3 ]} Utilizado en la Nikon D7000 , ^{[ 31 ]} Nikon D3100 y Nikon D5100 y Nikon marcada EI-154. ^{[ 32 ]} Aunque la frecuencia del reloj de lectura del sensor de imagen ha aumentado en un factor de 1,75, la precisión del convertidor A/D es mejorada, especialmente cuando se utiliza 14 bits. El rendimiento del procesador de imagen es mayor, realizando una velocidad de fotogramas de disparo continuo más alta incluso cuando se activa la reducción de ruido ISO alto o Active D-Lighting. Las Expeed EI-15x están controladas por un núcleo FR-80/FR-81 integrado. El consumo de energía también se reduce por el proceso Socionext de 65  nm.

El Expeed 4, presentado el 17 de octubre de 2013 en la Nikon 5300, utiliza un procesador con controlador central ARM . Se emplea en las Nikon D810 , Nikon D750 , Nikon D5300 , Nikon D5500 , Nikon D5600 , Nikon D3300 , Nikon D3400 , Nikon D3500 y Nikon D7200 . Ofrece captura de vídeo Full HD (1080p) a 50/60 fps con enfoque automático por detección de contraste mejorado y enfoque automático con vista previa en directo . Incluye todas las características del Expeed 3 (FR) y versiones anteriores de Expeed, además de consumir menos energía.

El procesador de la Nikon D4S es idéntico al de la Nikon D4, con la denominación EI-158, y utiliza su potencia de procesamiento con un software mejorado que permite la captura de vídeo 1080p a 50/60 fps, fotos a 11 fps con autoenfoque mejorado, nueva reducción de ruido con algoritmo variable de contenido de imagen (adaptativo al contexto) ^{[ 44 ] [ 45 ]} y otras mejoras. ^{[ 46 ] [ 47 ]}

Nikon anunció el motor de procesamiento EXPEED 5 en sus nuevas cámaras DX y FX Nikon D500 y Nikon D5 en el CES 2016 (Las Vegas, 5 de enero de 2016) ^{[ 48 ]} y también se utiliza en las Nikon D7500 y D850 . ^{[ 49 ]}

Nikon anunció el procesador Expeed 6 el 23 de agosto de 2018. ^{[ 51 ]} Se utilizó por primera vez en la Nikon Z7 y posteriormente apareció en las cámaras Z6 , Z50 , D780 , D6 , Z5 , Zfc y Z30 . También se utilizó en las Z6II y Z7II , cada una con dos procesadores Expeed 6. Esto mejora el rendimiento del enfoque automático y permite la grabación de vídeo 4K a 60 fps. ^{[ 51 ] [ 52 ]}

Nikon anunció el procesador Expeed 7 el 28 de octubre de 2021. Se utilizó por primera vez en la Nikon Z9 y posteriormente apareció en las cámaras sin espejo Z8 , Zf , Z6III , Z50II , Z5II y ZR . El Expeed 7 tiene una velocidad de procesamiento de imagen 10 veces superior a la de su predecesor y es lo suficientemente potente como para que la cámara prescinda de un motor de autoenfoque dedicado. ^{[ 53 ]} Maneja cálculos complejos de AF y AE a 120 ciclos por segundo, procesa por separado datos de doble flujo de sensores de imagen apilados y, según la cámara, permite funciones como la captura de imágenes fijas a 120 fps, la grabación interna de vídeo RAW 8k mediante intoPIX TicoRAW ^{[ 54 ]} y una experiencia de visualización sin interrupciones. ^{[ 55 ]}

Además de un análisis general del hardware y el software de las cámaras D7000, D5100 y D3100 y más recientes (que no pertenecen a la serie Z), ^{[ 62 ]} el proyecto se centra en:

• Eliminación de las restricciones de tiempo de vídeo de 5 minutos: Existe algún firmware modificado disponible ^{[ 61 ].}
• Vídeo de alta calidad 1080p con hasta 64 Mbps.
• Vídeo sin comprimir (salida HDMI limpia) para la D5100 y otras cámaras.
• Archivos NEF sin comprimir ^{[ 61 ]}
• Modificaciones al adaptador móvil inalámbrico WU-1a para que pueda utilizarse con otras cámaras.
• Análisis y descifrado de la comunicación de la batería Nikon
• Análisis del transmisor inalámbrico WT-3 y su comunicación
• Eliminación del bloqueo de baterías de terceros que Nikon introdujo con algunas de las últimas versiones de firmware.
• Desarrollo de un emulador Nikon ^{[ 63 ]}

El registro de cambios ^{[ 64 ]} muestra el firmware también para variantes más nuevas como D800, D610, D5200 y D3200.

Esto no era un hackeo de firmware, sino un método (Photopc – control de cámara digital ^{[ 65 ]} ) que llamaba a un modo de diagnóstico ya implementado en algunas cámaras Nikon Coolpix antiguas con procesadores Fujitsu Sparclite . Usando este modo, podían escribir imágenes RAW .