Nos incompréhensions ne portent pas sur les question d'ouverture relative/absolue, mais bien sur ce qui se passe ensuite, à savoir l'influence de de l'ouverture sur l'exposition (car c'est de ça qu'il s'agit à la fin).
L'exposition, selon
http://fr.wikipedia.org/wiki/Exposition_(photographie), c'est H = E x t avec
- H l’exposition lumineuse (exprimée en lux.seconde)
- E l’éclairement lumineux (exprimé en lux ou en lumen par pied carré) et différent du flux lumineux
- t correspond au temps de pose (exprimé en secondes)
L'éclairement lumineux (
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89clairement_lumineux) correspond à un flux lumineux reçu par unité de surface. Donc l'exposition dépendant de l'éclairement et pas directement du flux, l'exposition dépend de la taille du capteur. En fait, on a
1 lx = 1 lm/m2. Incidemment, c'est un éclairement (des lux) qu'on mesure avec une sonde, et pas un flux (des lumen).
Supposons donc qu'on ait un 35mm DX en f/5,6 qui illumine un capteur DX, et un 50mm FX en f/2,8 qui illumine un capteur FX. Ca donne à peu près le même rendu en termes de profondeur de champ, d'angle de champ et de vitesse : on compense le facteur de crop en DX en divisant par autant la distance focale, et on ouvre plus pour avoir autant de profondeur de champ.
Pour l'exposition, ça donne des diamètres absolus semblables (les mm, pas le F) D(FX)

(FX)=12,5. Les diamètres d'ouverture sont donc les mêmes dans les deux cas, et donc le flux lumineux (les lumens, pas le lux) est le même dans les deux cas.
En revanche, l'éclairement lumineux (les lux cette fois) est plus important sur le DX avec sa surface moindre, et donc le capteur du DX est plus exposé à vitesse identique.
Pour compenser cette sous-exposition relative du capteur FX, il faut augmenter la sensibilité du capteur. La page en anglais
http://simon.tindemans.eu/essays/sensorsizes définit ainsi le principe d'équivalence photographique. Appliquons ça aux FX vs DX avec le facteur de crop de 1.5.
On considère que deux systèmes (donc les optiques qui vont bien avec les capteurs et n'éclairent pas trop en dehors) sont équivalents s'il sont identiques en termes de résolution, bruit, angle de vue, profondeur de champ et vitesse
A résolution et génération de senseurs comparables, l'image d'un FX et d'un DX sont équivalentes (selon la déf plus haut) si :
- f(FX) = 1.5 x f(DX) -> c'est ce que j'ai fait en passant de 50mm à 35mm
- N(FX) = 1.5 x N(DX) -> c'est ce que j'ai fait en ouvrant plus le DX
- ISO(FX) = 2,25 x ISO (DX) -> il faut donc, pour conserver une exposition correcte, pousser la sensibilité sur le capteur FX
Typiquement, ca veut dire que pour la même photo avec un FX ou un DX, il faudrait par exemple comparer des 3200 ISO d'un DX à des 7200 ISO pour d'un FX (et pas 7200 ISO partout). Le FX gagne peut-être encore à ce petit jeu là, mais pas de tant que ça.
C'est une autre approche pour comparer FX et DX : on cherche à quelles conditions les deux systèmes peuvent être considérés comme équivalents. En creux bien sûr il y a une supériorité du FX car il y a des choses qu'on peut faire et qui sont sans équivalent en DX. Mais pour les autres cas, DX et FX, c'est kif-kif et en particulier, la montée en ISO des FX perd son intérêt car il faut de toutes façons monter plus en ISO avec un FX pour faire la même cadrée pareil, exposée pareil et avec la même quantité de bruit.En gros, si vous avez vraiment besoin de faire des choses impossibles en DX, genre :
- les 35mm DX en f/1,4 ne vous suffisent pas et si vous avez besoin d'aller vers des pdf extrêmement réduites
- vous utilisez des zooms trans-standards mais la réduction de pdc offerte par des f/2.8 en DX ou f/4 en FX ne vous suffit pas
alors il vous faut mieux et il vous faut un FX.
Pour tous les autres cas, vous en ferez autant avec un DX. Typiquement, un DX avec un zoom f/2.8 permet de faire autant de trucs qu'avec un FX avec un zoom à f/4, et strictement plus pour qui songerait à acheter un D600 en kit. Et pour ceux appréciant des focales fixes, si un FX f/1.4 (c'est quand même assez extrême) ne vous est pas nécessaire, autant aller vers du FX.
En gros, on observe un appui marketing important sur la montée ISO comme critère extrêmement important. Quand on dit d'un D600 qu'il permet une grosse montée ISO, certains entendront qu'il permet de faire des photos moins bruitées et risquent de casser leur tirelire. Le coup des ISO est sans doute vrai mais en déduire la suite sur le bruit est une erreur car cette montée ISO ne permettra que de compenser le besoin plus important de sensibilité en FX, pour faire des photos équivalentes à ce qu'on pourrait faire en DX.Dans les cas où un DX ne peut pas faire la photo, la question du bruit ne se pose de toutes façons pas mais pour tous les autres cas, on ne peut pas considérer la question du bruit comme un avantage des DX.
Autrement dit : c'est les objectifs plus lumineux en FX qui vous permettront de faire des photos à la bougie, mais pas leur capteur.Il y a d'autres critères bien sûr comme le viseur (avantage aux FX), l'AF (avantage aux DX) etc.