Zdjęcia: Historia aparatu cyfrowego

Od teoretycznych początków jako pomoc w nawigacji w podróży kosmicznej, aparat cyfrowy rozwinął się od beztaśmowych aparatów analogowych, przez podniebne behemoty, aż po koncepcje konsumenckie i nie tylko. Aby zgłębić tę długą historię, opisaliśmy kamienie milowe, przełomowe rozwiązania – i te zupełnie dziwne. Zobacz, skąd wziął się Twój aparat, odwiedzając dziadka Kodaka, wujka Apple i całe drzewo genealogiczne kuzynów aparatów.

Początki

Historia aparatu cyfrowego rozpoczęła się od Eugene’a F. Lally’ego z Jet Propulsion Laboratory. Kiedy nie wymyślał sposobów na stworzenie sztucznej grawitacji, zastanawiał się, jak wykorzystać mozaikowy fotosensor do przechwytywania obrazów cyfrowych. Jego pomysł z 1961 roku polegał na robieniu zdjęć planet i gwiazd podczas podróży kosmicznej, aby pomóc w ustaleniu pozycji astronautów. Niestety, podobnie jak w przypadku bezfilmowego aparatu Willisa Adcocka, pracownika Texas Instrument (patent USA 4,057,830) z 1972 roku, technologia nie nadążała za koncepcją.

Aparatem powszechnie uznawanym za pierwszy cyfrowy aparat fotograficzny był prototyp (patent USA 4,131,919) opracowany przez inżyniera Eastman Kodak Stevena Sassona w 1975 roku. Złożył on kilka części z Motoroli, obiektyw z kamery filmowej Kodaka i kilka nowo wynalezionych czujników elektronicznych Fairchild CCD.

Powstały w ten sposób aparat, przedstawiony na zdjęciu powyżej podczas swojej pierwszej podróży do Europy, był wielkości dużego tostera i ważył prawie 4 kg. Czarno-białe obrazy były zapisywane na cyfrowej taśmie magnetofonowej, a ich oglądanie wymagało od Sassona i jego kolegów opracowania specjalnego ekranu.

Rozdzielczość wynosiła rewolucyjne 0,01 megapiksela, a zapisanie pierwszego cyfrowego zdjęcia zajęło 23 sekundy. Niektórzy uważają, że Kodak przegapił okazję, nie rozwijając tego przełomowego rozwiązania technologicznego, ponieważ film pozostał ich chlebem powszednim. Następny krok w procesie miał pochodzić z innego miejsca.

Koniec filmu?

Pierwsza komercyjna kamera CCD została opracowana przez firmę Fairchild w 1976 roku. Model MV-101 był używany do kontroli produktów firmy Procter & Gamble. W następnym roku Konica wprowadziła C35-AF, pierwszy na świecie kompaktowy aparat typu point-and-shoot z autofokusem. Ale era bezfilmowa została zapoczątkowana 25 sierpnia 1981 r., kiedy Sony zademonstrowało pierwszy aparat noszący nazwę Mavica (Magnetic Video Camera).

Nie jest to ściśle cyfrowy aparat fotograficzny, Mavica była w rzeczywistości analogowym aparatem telewizyjnym. Przechowywała zdjęcia na dwucalowych dyskietkach zwanych Mavipakami, które mogły pomieścić do pięćdziesięciu kolorowych zdjęć do odtworzenia na telewizorze lub monitorze. Rozmiar CCD wynosił 570×490 pikseli na chipie 10x12mm. Czułość sensora na światło wynosiła ISO 200, a czas otwarcia migawki był stały i wynosił 1/60 sekundy. Aparat działał na baterie AA.

Era analogowa

Analogowe aparaty fotograficzne mogły być początkiem ery cyfrowej, ponieważ rejestrowały obrazy na nośnikach elektronicznych, ale nigdy tak naprawdę nie przyjęły się ze względu na niską jakość obrazu i zaporowe koszty. Były one głównie używane przez gazety do relacjonowania wydarzeń takich jak Olimpiada w 1984 roku, protesty na placu Tiananmen w 1989 roku i wojna w Zatoce Perskiej w 1991 roku. Firma Canon wprowadziła do sprzedaży pierwszy aparat analogowy, RC-701, w 1986 r., a następnie RC-250 Xapshot, pierwszy analogowy aparat konsumencki, w 1988 r.

Xapshot był nazywany Ion w Europie, a Q-PIC w Japonii. Kosztował 499 dolarów w USA, ale konsumenci musieli wydać kolejne 999 dolarów na baterię, kartę interfejsu komputerowego z oprogramowaniem i dyskietki. Pomyśl o tym następnym razem, gdy będziesz się irytował, gdy będziesz musiał dodatkowo płacić za karty pamięci.

Nadejście prawdziwej cyfrówki

Pierwszy prawdziwy aparat cyfrowy, który rzeczywiście działał, został zbudowany w 1981 roku. Zespół naukowy ASI Uniwersytetu Calgary w Kanadzie zbudował kamerę Fairchild All-Sky do fotografowania zórz polarnych, której przykład jest pokazany po prawej stronie naszego zdjęcia.

Kamera All-Sky wykorzystała więcej z tych 100×100-pikselowych matryc CCD Fairchilda, które były dostępne od 1973 roku. To, co czyniło All-Sky Camera prawdziwie cyfrową, to fakt, że rejestrowała ona dane cyfrowe, a nie analogowe. W październiku 1981 roku rewolucja cyfrowa rozpoczęła się wraz z pojawieniem się pierwszego na świecie konsumenckiego odtwarzacza płyt kompaktowych, Sony CDP-101.

Koncepcje Colaniego: przyszłość aparatów fotograficznych?

W 1983 roku firma Canon zleciła otwarcie projektantowi Luigiemu Colaniemu stworzenie wizji przyszłości aparatów fotograficznych. Człowiek, który uważał, że „jajko reprezentuje najwyższą formę opakowania od zarania dziejów”, wykorzystał swoją filozofię „brak linii prostych we wszechświecie”, aby stworzyć 5 systemów. Projekty te obejmowały (od góry od lewej do prawej) Hy-Pro, lustrzankę z wizjerem LCD, początkujący aparat nazwany (raczej niepoprawnie politycznie) Lady, Super C. Bio z power zoomem i wbudowaną lampą błyskową oraz podwodną Frog.

Nasze główne zdjęcie przedstawia HOMIC (Horizontal Memorychip Integral storobo Camera). Był to pomysł Gerry’ego Andersona na kamerę wideo rejestrującą obraz w pamięci półprzewodnikowej. Nietypowo, obiektyw i wizjer znajdowały się na tej samej osi, podczas gdy lampa błyskowa strzelała przez obiektyw.

HOMIC został zaprezentowany na targach Photokina 1984, ale nigdy nie został wprowadzony na rynek.

Cyfrowy hit w sklepach

Pierwszym prawdziwym cyfrowym aparatem ręcznym był Fuji DS-1P, opracowany w 1988 roku, ale nigdy nie sprzedany. Rejestrował on obrazy w postaci plików komputerowych. Były one zapisywane na 16MB wewnętrznej karcie pamięci SRAM, która została opracowana wspólnie z firmą Toshiba. W tym samym roku Digital Darkroom stał się pierwszym programem do obróbki zdjęć dla komputerów Macintosh.

W 1988 r. ustalono również pierwsze standardy JPEG i MPEG.

Pierwszym aparatem cyfrowym, który rzeczywiście trafił do sprzedaży, był Dycam Model 1 z 1990 r. (na zdjęciu). Szara wersja była sprzedawana jako Logitech Fotoman. Używał on czujnika obrazu CCD, przechowywał zdjęcia cyfrowo i był podłączony bezpośrednio do komputera w celu ich pobrania.

Cyfrowy przychodzi do SLR

Cyfrowe plecki były dołączane do aparatów filmowych w niektórych systemach SLR. Przykładem tego jest Hasselblad DB 4000 z matrycą Leaf (na zdjęciu), który pojawił się w 1991 roku. Posiadał matrycę CCD o rozdzielczości 2,048×2,048 pikseli i 8-bitową pamięć.

Absolwent Adobe PhotoShop 1.0 trafił do sklepów w 1990 roku.

Cyfrowe wchodzi do sieci!

Mosaic, pierwsza przeglądarka internetowa, która pozwalała użytkownikom przeglądać zdjęcia w sieci, została wydana przez National Center for Supercomputing Applications w 1992 roku.

W tym samym roku zadebiutował również aparat Kodak DCS 200 (na zdjęciu) z wbudowanym dyskiem twardym. Był on oparty na aparacie Nikon N8008s i dostępny w pięciu kombinacjach: czarno-białej lub kolorowej, z twardym dyskiem i bez niego. Rozdzielczość wynosiła 1,54 miliona pikseli, czyli mniej więcej cztery razy więcej niż w aparatach fotograficznych.

Apple wkracza do akcji: QuickTake

Musiałbyś żyć pod kamieniem, żeby nie wiedzieć, że Apple produkuje obecnie telefony, ale czy wiedziałeś, że ma również swój udział w rynku aparatów cyfrowych? Apple QuickTake 100 (na zdjęciu u góry), wprowadzony w 1994 roku, został faktycznie wyprodukowany przez Kodaka, i był pierwszym kolorowym aparatem cyfrowym dla poniżej 1000 dolarów. Pakował 640×480 pikseli CCD i mógł przechowywać do ośmiu obrazów 640×480 w pamięci wewnętrznej.

QuickTake 200 (zdjęcie poniżej) pojawił się później, i został zbudowany przez Fujifilm.

Aparaty podłączane i CompactFlash

Pierwsza biurkowa drukarka atramentowa „fotograficznej jakości” pojawiła się w 1994 roku. Epson MJ-700V2C (na zdjęciu po lewej) oferował rozdzielczość 720×720 punktów na cal.

Później, w tym samym roku, Olympus Deltis VC-1100 (na zdjęciu po lewej) stał się pierwszym na świecie aparatem cyfrowym z wbudowanymi możliwościami transmisji. Po podłączeniu modemu, zdjęcia mogły być przesyłane przez linie telefoniczne, a nawet telefony komórkowe, choć przesyłanie wysokiej jakości obrazów trwało około sześciu minut. Rozdzielczość obrazu wynosiła 768×576 pikseli, czas otwarcia migawki można było ustawić w zakresie od 1/8 do 1/1000 sekundy, a aparat posiadał kolorowy wizjer LCD.

W tym samym roku pojawiły się również karty SmartMedia i CompactFlash. Pierwszym aparatem, w którym zastosowano CompactFlash był Kodak DC-25 (na zdjęciu po prawej) w 1996 roku.

Kształt przyszłych rzeczy

Kształt dzisiejszych kompaktowych aparatów cyfrowych zaczął się wyłaniać w Casio QV-10 w 1995 roku, który był pierwszym aparatem z ekranem LCD na tylnej ściance. Ekran mierzył 46mm (1.8 cala) od rogu do rogu.

Był to również pierwszy konsumencki aparat cyfrowy z obracanym obiektywem. Zdjęcia były rejestrowane przez 1/5-calowy przetwornik CCD o rozdzielczości 460×280 pikseli i zapisywane w pamięci półprzewodnikowej, która mieściła do 96 kolorowych zdjęć. Inne znane obecnie funkcje obejmowały pozycjonowanie makro, automatyczną ekspozycję, automatyczne odtwarzanie zdjęć i samowyzwalacz. Kosztował $1,000.

Podłączony do dźwięku

W 1995 roku pojawił się pierwszy aparat cyfrowy, który wykonywał zarówno zdjęcia, jak i filmy z dźwiękiem. Ricoh RDC-1 posiadał wyjmowany kolorowy ekran LCD o przekątnej 64 mm (2,5 cala). Przetwornik CCD miał rozdzielczość 768×480 pikseli, a zoom wynosił 3x i f/2.8. Ponad dekadę później i są to wciąż podstawowe parametry kompaktów (poza rozdzielczością, oczywiście).

RDC-1 kosztowałby Cię niebagatelne 1500 dolarów.

Kamery internetowe i kompakty

W 1995 roku Logitech zadebiutował VideoMan, swoją pierwszą kamerą internetową i pierwszą kolorową cyfrową kamerą wideo dla komputerów osobistych.

Znany obecnie kompaktowy kształt pojawił się wraz z aparatem Canon PowerShot 600 (na zdjęciu) w 1996 roku. Posiadał on przetwornik CCD 1/3 cala o rozdzielczości 832×608 pikseli, wbudowaną lampę błyskową, automatyczny balans bieli oraz wizjer optyczny i wyświetlacz LCD. Był to pierwszy konsumencki aparat cyfrowy zdolny do zapisu zdjęć na dysku twardym, który mógł pomieścić do 176MB. Kosztował $949.

Era cyfrowa!

I oto mamy. Chociaż kompakty pojawiały się w dziwnych kształtach, takich jak Pentax EI-C90, który dzielił się na dwie części, podstawowy współczynnik kształtu został ustanowiony dla dzisiejszych wielomegapikselowych potworów – mniej więcej tej samej wielkości, co kaseta magnetofonowa, której Steve Sasson używał do zarejestrowania jednego ziarnistego obrazu (na zdjęciu).

Aparaty fotograficzne i czujniki CMOS pojawiły się w 1997 roku, podczas gdy liczba megapikseli stale rośnie. Nadchodzący Hasselblad H3D II będzie mógł się pochwalić oszałamiającą liczbą 39 megapikseli. Jak daleko zaszliśmy.