Как появились первые пленочные и цифровые фотоаппараты, и кем они были изобретены - kupihome.ru

Как появились первые пленочные и цифровые фотоаппараты, и кем они были изобретены

Первый пленочный фотоаппарат и первая фотопленкa — изобретение

Ни в одной книге, вышедшей за границей, не говорится о том, что первый в мире пленочный фотографический аппарат с роликовыми кассетами для бромосеребряной коллодионной ленты был создан в России в 1877 году польским изобретателем Л. В. Варнерко (Владиславом Малаховским), жившим и работавшим тогда в Петербурге. Этот аппарат в те годы получил широкую известность за рубежом и стал образцом для копирования. Только через 11 лет после этого, в 1888 году, в США был выпущен фотоаппарат «Кодак» с бумажной, а в 1889 году — с целлулоидной лентой.

Л. В. Варнерко (1837—1900).
Изобретатель фотопленки.

Точно так же в зарубежных книгах по фотографии сообщается, что горючая целлулоидная фотографическая пленка была применена Д. Карбуттом, Г. Гудкпном, Д. Истмэном и У. X. Уэлкером в США в 1884—1889 годах, но не упоминается о том, что негорючая «смоловидная», фотографическая пленка впервые была изобретена в России в 1878—1881 годах И. В. Болдыревым.

Хотя в 1856 году английский химик Александр Паркер получил целлулоид из нитроцеллюлозы и камфоры, а в 1861 году братья Джон Уэсли Хайт и Исаак Смит Хайт впервые применили целлулоид для изготовления биллиардных шаров и в 1869 году им был выдан американский патент на это, но только в 1884 году Джон Карбутт стал изготовлять целлулоидную пленку с фотографическим слоем. В 1887 году пастор Ганнибал Гудвин получил американский патент на применение целлулоидной пленки в качество подложки для фотографического слоя. И лишь в 1888 году Джордж Истмэн и Уилльям Холл Уэлкор применили в фотоаппарате бумажную ленту, а в 1889 году — целлулоидную ленту.

Однако еще в 1878—1881 годах петербургский фотограф И. В. Болдырев изобрел негорючую, «прозрачную и эластичную» пленку. В 1882 году он с большим успехом демонстрировал свое изобретение на Всероссийской промышленно-художественной выставке в Москве. Его «смоловидная» пленка по своей плотности и прозрачности соответствовала обыкновенному стеклу.

Л. В. Варнерке (В. Малаховский) — выдающийся изобретатель в области фотографии. Его исключительной заслугой является внедрение в России в конце 70-х годов XIX века нового в те годы сухого броможелатинового процесса. Его фотографическая лаборатория выпускала сухие броможелатиновые пластинки и пленки высокого качества.

Характерно, что в приложении «Светопись» к журналу «Свэт» (1878, № 5) была напечатана статья «Чувствительная негативная ткань Л. Варнерке», в которой говорилось:

«Главная заслуга г. Варнерке в развитии фотографии заключается в приготовлении сухих пластинок или, правильнее говоря, пленок, совершение заменяющих негативные стеклянные пластинки. Эти пленки приготовлялись из той же эмульсии. Слой ее наливался на бумагу, покрытую сернокислым баритом и представляющую совершенно ровную, гладкую поверхность. Наливается эмульсия и тотчас же снова сливается, так что остается ее весьма тонкий слой, затем снова наливается такой же тонкий слой каучука, растворенного в бензине, потом опять слой эмульсин, и эту процедуру повторяют до семи раз. Все эти семь пленок представляют одну чрезвычайно тонкую пережимающуюся пластинку, совершенно прозрачную, бесцветную, всегда остающуюся гладкою, гибкою и легко отделяющуюся от бумаги».

Основоположник фотографии в России С. Л. Левицкий па первом заседании V фотографического отдела Русского технического общества 28 апреля 1878 года «напомнил членам отдела о том совершенстве, с которым владеет г. Варнерке эмульсионным процессом. При его демонстрациях он как бы шутя, играя совершал всю манипуляции и вызывал фотографическое изображение». («Светопись», приложение к журналу «Свет», 1878, № 6, стр. 27).

Вскоре Л. В. Варнерке открыл фотографическую лабораторию и в Лондоне. Этот факт свидетельствует о том, что технический уровень оснащения его фотолаборатории в Петербурге был настолько высок, что она успешно конкурировала с лучшими западноевропейскими фотолабораториями. Л. В. Варнерке, по словам выдающегося немецкого историка фотографии Йозефа Марна Эдера, в 1881 году получил медаль Королевского фотографического общества в Лондоне.

Первый в мире пленочный фотоаппарат с роликовыми кассетами для бромосеребряной колодионной ленты, изобретенный Л. В. Варнерке в 1877 году.

Л. В. Варнерке, кроме первого в мире пленочного фотоаппарата, изобрел в 1880 году первый в мире сенситометр для количественного измерения светочувствительности.

Сенситометр Варнерке состоял из стеклянной пластинки, имеющей 25 квадратных полей с постепенно увеличивающейся плотностью. В качество стандартного источника света применялась фосфоресцирующая пластинка из сернистого кальция, перед которой сжигалась 2,5-см магниевая лента. Экспонирование производилось спустя 1 мин. после сжигания магния и продолжалось также 1 мин. Пластинка с градуированными слоями приводилась в контакт с фосфоресцирующей пластинкой после со возбуждения с одной стороны и испытуемым фотографическим материалом — с другой.

Фактические данные о жизни и деятельности Л. В. Варнерке до последнего времени были настолько недостаточно собраны и мало изучены, что немецкий историк фотографии И. М. Эдер в своем капитальном труде «История фотографии» писал, что Варнерке родился но то в России, по то в Венгрии.

Роль изобретений Л. В. Варнерке в области фотографии до сих пор недооценивалась. Лишь в 1949—1950 годах в Советском Союзе было впервые осознано и оценено значение его работ для изобретения кинематографа.

Еще в 1906 г. в польской фотографической прессе встречается краткое упоминание, что Варнерке был поляком. В сообщении о заседаниях Варшавского фотографического общества, напечатанном в «Fotografi Warszawski» (1906, № 4) говорилось: «. затем Ковальский показал и объяснил собравшимся фотометр, изобретение нашего земляка Варнеке. »

Ромер впервые в статье, опубликованной в журнале «Swiat Fotografi» (1952, № 32), опираясь на сведения, полученные от профессора Станислава

Чехановского, писал, что Л. В. Варнерке — ото Владислав Малаховский, член Рады Народовой в Вильно, который после поражения восстания в Литве бежал в Петербург, а затем в Лондон. За голову Малаховского Муравьев-Вешатель назначил награду в 10000 рублей.

Значительная часть жизни и деятельности этого выдающегося польского изобретателя прошла в России, в Петербурге. Из дошедших до нас писем Варнерке видно, что он владел русским языком как русский, а не как иностранец.

Л. В. Варнерке был активным членом V фотографического отдела Русского технического общества. Редакция журнала «Фотограф», выпускаемого этим отделом, гордилась его сотрудничеством и писала о нем во всех объявлениях крупными буквами. В октябре 1880 года Варнерке доложил Русскому техническому обществу об устройстве своего сенситометра. В 1882 году па Всероссийской промышленно-художественной выставке в Москве он выставил сенситометр, актинометр, сухие броможелатиновые пластинки и образцы, выполненные на этих пластинках, — фотографии Л. И. Деньера, С. Л. Левицкого, Бергамаско и др.

Любопытно, что английские историки фотографии, которым было мало известно о раннем и главном периодах жизни и деятельности Л. В. Варнерке, считали его. английским изобретателем.

Источник: «Советское Фото» №5, 1959г. Автор: И.СОКОЛОВ, кандидат технических наук.

Первые фотоаппараты в мире: когда появились устройства фототехники?

Сейчас невозможно представить мир без фотоаппарата. Большие и маленькие, цифровые и пленочные, в телефонах, авторучках, пуговицах.

То, что мы видим сегодня, то, чем пользуемся в повседневной жизни – а сейчас вряд ли можно встретить человека без мобильного телефона, а этот телефон без фотокамеры – продукт многовековой эволюции прибора, который называется камера-обскура. И первые фотоаппараты в мире представляли собой именно камеру-обскуру с возможностью фиксации изображения.

Читать еще:  Как сделать компрессор своими руками из автомобильного насоса, холодильника, бензопилы

Небольшой экскурс в историю фотографии

Большинство людей, пользующихся фотокамерой в телефоне, вряд ли когда-нибудь задумывалось над тем, кто создал первый фотоаппарат, как он был устроен. А между тем, история появления самого первого аппарата в мире представляет собой немалый интерес. Первое упоминание о камерах-обскурах, дошедшее до наших дней, датируется V – IV веками до нашей эры.

Схема работы камеры-обскуры

Ученики китайского философа Мо-Цзы подробно описали, как они получили изображение, перевернутое «вверх ногами», на стене в темной комнате. Аристотель пытался понять, почему на стену проецируется круглое Солнце, хотя оно светит через квадратное отверстие.

В Х веке арабский естествоиспытатель Ибн-ал-Хайсам объяснил принцип работы камеры-обскуры, и для наблюдения за затмениями Солнца соорудил специальные палатки. Сделав маленькое отверстие в одной из сторон палатки, он добился проецирования изображения на противоположную стену.

Первым человеком, использовавшим камеру обскуру для зарисовок с натуры, был Леонардо да Винчи. В XVII веке портативные камеры-обскуры снабдили системой зеркал, проецирующих изображение на матовую пластину, что позволяло делать рисунки.

Веком позже в России появилась «махина для снимания першпектив». Но настоящая революция с камерой-обскурой произошла в первой половине XIX века, когда изобрели способ фиксации изображения, проецируемого на гладкую поверхность.

Первая фотография в мире Жозефа Ньепса «Вид из окна»

Именно в это время и появился прототип первого фотоаппарата в мире. Честь изобретения этого способа принадлежит французу Жозефу Нисефору Ньепсу.

Используя свой метод, он сделал в 1826 году первую в мире фотографию, которая дошла до наших дней. Фотография называется «Вид из окна», и создавалась она в течение восьми часов при прямом солнечном освещении.

Эволюция фотоаппарата

От первых фотоаппаратов до первых цифровых фотоаппаратов – дистанция в полтора века. За это время произошло великое множество событий, которые по праву могут считаться вехами в развитии и становлении фотографии.

Долгое время не утихали споры о том, когда появился первый фотоаппарат в мире – в 1826, когда Ньепс получил первую в мире фотографию или в 1838, когда Дагер получил первую фотографию человека.

Фотография Дагер «Вид на бульвар дю Тампль» 1838 года

С момента, когда появился первый фотоаппарат, произошло много знаковых событий, среди которых следует отметить:

  1. 1839 год – Роберт Хинниезер Корнелиус, усовершенствовал дагеротип и сделал первый в мире автопортрет;
  2. 1840 год – русский изобретатель Алексей Федорович Греков создает первый фотоаппарат в России;
  3. 1858 год – французский изобретатель Гаспар Феликс Турнашон с воздушного шара сделал первый аэрофотоснимок Парижа;
  4. 1856 год – англичанин Уильям Томпсон, прикрепив фотокамеру на шесте, неподалеку от Веймонта сумел сделать первый в мире подводный снимок;
  5. 1924 год – выпущен самый первый фотоаппарат «Лейка» («ЛЕЙтц КАмера» – по имени Эрнста Лейтца);
  6. 1936 год – выпущена камера «Кине-Экзакта» – первый зеркальный фотоаппарат.

Самые первые фотоаппараты

19 августа отмечается Всемирный день фотографии. Именно в этот день 180 лет назад был получен первый в мире фотоотпечаток. Но история первого фотоаппарата началась несколько раньше – в 1826 году.

И ответ на вопрос, в каком году первый фотоаппарат сделал первый зафиксированный снимок, следует искать в жизнеописании французского изобретателя Жозефа Нисефора Ньепса.

Фотоаппарат Жозефа Нисефора Ньепса

Этот прибор представлял собой модифицированную камеру-обскуру, изображение в которой проецировалось на специально подготовленную пластинку. Экспериментируя со светочувствительными материалами, Ньесп остановил свой выбор на сирийском асфальте (битуме), слоем которого он и покрыл пластинку.

Камера-обскура Жозефа Нисефора Ньепса

Поскольку этот материал обладал очень низкой светочувствительностью, Ньесп был вынужден выдерживать экспозицию в течение восьми часов. Полученный снимок считается первой фотографией в мире.

Фотокамера Kodak №1

Прошло немногим более 50 лет с тех пор, когда изобрели первый фотоаппарат. Появились фирмы, которые начали выпуск камер, оснащенных затворами, объективами, использующие в качестве светоносителя рулонные пленки.

Фотокамера Kodak №1

Одним из таких приборов являлся аппарат Kodak №1 от Джорджа Истмена. Для визуального контроля перемещения пленки было предусмотрено специальное смотровое окно, защищающее пленку от засветки. Камера имела дополнительные органы управления, облегчающие процесс съемки.

Камера Kodak №1 выпускалась с 1889 по 1895 год, и имела рефлекторный видоискатель, объектив с постоянным фокусом, настройку диафрагмы.

Фотокамера Kodak Brownie №1

Это простейшая камера, выпускавшаяся компанией Eastman Kodak несколько десятилетий, начиная с 1900 года. Самая первая модель стоила всего один доллар, и была самой доступной камерой того времени.

С момента выпуска в течение года было продано 250 тысяч штук. Корпус камеры изготавливался из прессованного картона, в котором были установлены обтюраторный затвор, однолинзовый объектив типа «Мениск» и ролик для фотопленки.

Фотокамера Kodak Brownie №1

Объектив с фиксированным фокусом был изначально сфокусирован на гиперфокальное расстояние, и давал возможность получить такое качество негатива, которое позволяло выполнять контактную печать.

Заключение

Современные профессиональные цифровые «зеркалки» ничем не напоминают те допотопные приборы, с которых начиналась фотография. Но, отмечая 19 августа профессиональный праздник всех фотографов мира, следует вспомнить тех, кто стоял у истоков светописи, кто своим трудом и пытливостью дал нам возможность наслаждаться всеми теми возможностями, которые сейчас дает нам фотография.

Видео: Первые фотоаппараты и фотографии. Музеи мира

История фотоаппарата и фотографии

Сегодня мы не представляем свою жизнь без фотографий. Они окружают нас сплошь и рядом. Сделать фото – элементарная задача для современного человека. Но когда-то об этом могли только мечтать. Давайте узнаем, какой была история фотоаппарата начиная от первых задумок инженеров и заканчивая современными технологиями.

Человека всегда привлекало прекрасное. Однажды он захотел описать его, придать ему форму. В поэзии прекрасное обрело форму слова, в музыке – звука, а в живописи – изображения. Единственное что не смог запечатлеть человек – мгновение. К примеру, поймать раскаты грозы, рассекающие небо, или разбивающуюся каплю. С появлением фотоаппарата это и много другое стало возможным. История развития фотоаппарата включает в себя множество попыток изобретений устройств, регистрирующих изображение. Она начинается давным-давно, когда изучая оптику преломления света, математики заметили, что изображение можно перевернуть, пропустив его через небольшое отверстие, в темную комнату. Рассмотрим наиболее значимые события, повлиявшие на историю фотоаппарата.

Законы Кеплера

А вы знаете, когда началась история фотоаппарата? Первые технологии, которые позже стали применяться для создания фотографий, появились в 1604 году, когда Йоганн Кеплер – немецкий астроном — установил законы отражения света в зеркале. Впоследствии на них была основана теория линз, по которым Галилео Галилей – итальянский физик — создал первый в мире телескоп для наблюдения небесных тел. Принцип преломления лучей был установлен и изучен. Осталось научиться регистрировать полученное изображение на бумаге.

Открытие Ньепса

Практически через два столетия, в 20-х годах 19 века, французский изобретатель Жозеф Нисефор Ньепс открыл способ регистрации изображения. Многие считают, что именно с этого момента началась история возникновения фотоаппарата. Суть способа состояла в обработке попадающего света асфальтовым лаком и сохранении его на стеклянной поверхности. Этот лак представлял нечто похожее на современный битум, а стекло называлось камерой-обскурой. С помощью этого метода, изображение приобретало форму и становилось видимым. Это был первый случай в истории, когда картина рисовалась не художником, а преломленными лучами света.

Читать еще:  Выбор саундбара с беспроводным сабвуфером, караоке, bluetooth, wi-fi

Новое качество снимка от Тальбота

Изучая камеру-обскуру Ньепса, английский физик Уильям Тальбот добился улучшения качества изображения с помощью негатива – изобретенного им отпечатка фотографии. Произошло это в 1835 году. Данное открытие позволило не только делать фото нового качества, но и копировать их. На своем первом фото Тальбот запечатлел окно своего дома. Изображение четко передает очертание окна и рамы. В своем докладе, написанном немного позже, Тальбот назвал фотографию миром прекрасного. Именно он заложил основу принципа, который использовался для печати фотографий еще долгие годы.

Изобретение Сэттона

В 1861 году английский фотограф Т. Сэттон разработал фотоаппарат, у которого был единый зеркальный объектив. Фотоаппарат состоял из штатива и крупного ящика, на верхней стороне которого была специальная крышка. Уникальность крышки заключалась в том, что она не пропускала свет, но через нее можно было смотреть. Объектив регистрировал фокус на стекле, которое с помощью зеркал формировало изображение. По большому счету, это был первый фотоаппарат. История дальнейшего развития фотографии развивалась более динамично.

Популярный нынче бренд «Кодак» впервые заявил о себе в 1889 году, когда Джордж Истман запатентовал первую рулонную фотопленку, а затем и фотокамеру, сконструированную специально под эту пленку. В результате появилась крупная корпорация «Кодак». Интересно отметить, что название «Кодак» не несет какой-либо смысловой нагрузки. Истман просто хотел придумать слово, которое начиналось бы и заканчивалось на одну и ту же букву.

Пластины для фото

В 1904 году торговая марка Lumiere наладила выпуск пластин для цветных фотографий. Они стали прообразом современного снимка.

Фотоаппараты Leica

В 1923 году появился фотоаппарат, который работал с 35-миллиметровой пленкой. Появилась возможность просматривать негативы и выбирать для печати лучшие из них. Спустя два года в массовое производство запустились фотоаппараты Leica. В 1935 году появилась модель Leica 2, которая оснащалась видоискателем, мощной фокусировкой, и могла совмещать две картинки в одну. А версия Leica 3 также позволяла регулировать длительность выдержки. Долгое время модели Leica были неотъемлемым атрибутом в фотографическом искусстве.

Цветные пленки

В 1935 году компания Kodak начала выпускать цветную пленку «Кодакхром». После печати такую пленку нужно было отдавать на доработку, во время которой и накладывались цветные компоненты. Через семь лет проблема была решена. В результате пленка «Кодакколор» на ближайшие полвека стала одной из наиболее часто применяемых в профессиональной и любительской фотосъемке.

Фотокамера «Полароид»

В 1963 году история фотоаппарата получила новый вектор. Фотокамера «Полароид» перевернула представление о быстрой печати фото. Камера позволяла печатать фото сразу после того, как оно было сделано. Нужно было лишь нажать на кнопку и подождать пару минут. За это время фотоаппарат прорисовывал на чистом отпечатке контуры картинки, а затем полную гамму цветов. На ближайшие 30 лет, фотоаппараты «Полароид» обеспечили себе первенство на рынке. Спад популярности этих моделей начался лишь в годы, когда зарождалась эпоха цифрового фото.

В 70-х фотоаппараты начали снабжать экспонометром, автоматической фокусировкой, встроенной вспышкой и автоматическими режимами съемки. В 80-х некоторые модели уже оборудовались жидкокристаллическими дисплеями, на которые выводились настройки и режимы аппарата. История цифрового фотоаппарата начиналась примерно тогда же.

Эпоха цифрового фото

В 1974 году, благодаря электронному астрономическому телескопу, удалось сделать первое цифровое фото звездного неба. А в 1980-м компания Sony запустила выпуск цифровой фотокамеры Mavica. Видео, снятое на нее, записывалось на гибкий флоппи-диск. Его можно было бесконечно очищать для новой записи. В 1988 году вышла первая модель цифрового аппарата от компании Fujifilm. Аппарат получил название Fuji DS1P. Фотографии, сделанные на него, сохранялись в цифровом виде на электронный носитель.

В 1991 году фирма Kodak создала цифровую зеркальную камеру, которая имела 1,3 мегапикселя разрешения и ряд функций, позволяющий делать с нее профессиональные цифровые снимки. А фирма Canon в 1994 году снабдила свои фотоаппараты системой оптической стабилизации изображения. Вслед за Canon от пленочных моделей отказалась и фирма Kodak. Произошло это в 1995 году. Дальнейшая история фотоаппарата развивалась еще динамичнее, хотя принципиально важных разработок больше не было. А вот что было, так это уменьшение габаритов и стоимости при увеличении функциональности. Именно от удачного сочетания этих характеристик и зависит сегодня успешность компании на рынке.

Корпорации Samsung и Sony, которые развиваются на базе цифровых технологий, поглотили львиную долю рынка цифровых фотоаппаратов. Любительские модели преодолели границу в 3 мегапикселя разрешения и стали соперничать с профессиональной техникой по размеру матрицы. Несмотря на стремительное развитие цифровых технологий — распознавание лица и улыбки в кадре, устранение эффекта «красных» глаз, многократное зумирование и прочие функции, — цена на фототехнику стремительно падает. Телефоны, снабженные камерой и цифровым зумом, начали противостоять фотоаппаратам. Пленочные аппараты уже мало кого интересуют, а аналоговые фотографии начали цениться как раритет.

Как устроен фотоаппарат?

Теперь мы с вами знаем, из каких этапов состояла история фотоаппарата. Кратко рассмотрев ее, познакомимся с устройством фотоаппарата поближе.

Пленочный фотоаппаратработает следующим образом: проходя через диафрагму объектива, свет вступает в реакцию с пленкой, покрытой химическими элементами, и сохраняется на ней. Корпус не пропускает свет, равно как и крышка пленкодержателя. В фильмовом канале, пленка перематывается после каждого снимка. Объектив состоит из нескольких линз, которые позволяют менять фокусировку. В профессиональном объективе, кроме линз, устанавливаются также зеркала. Яркость оптического изображения регулируется с помощью диафрагмы. С помощью затвора приоткрывается шторка, закрывающая пленку. От того, насколько долго затвор находится в открытом положении, зависит экспозиция фотографии. В случае если объект недостаточно освещен, применяется вспышка. Она состоит из газоразрядной лампы, при мгновенном разряжении которой можно получить свет, превышающий по яркости свет тысячи свечей.

Цифровой фотоаппаратна стадии прохождения света через объектив работает также как и пленочный. Но после того как изображение преломляется через оптическую систему, оно преобразуется в цифровую информацию на матрице. От разрешения матрицы зависит качество снимка. После нее перекодированная картинка сохраняется в цифровом виде на носителе информации. Корпус такого фотоаппарата аналогичен пленочному, но в нем отсутствует фильмовой канал и место под катушку с пленкой. В этой связи габариты цифрового фотоаппарата гораздо меньше. Привычным атрибутом для современных цифровых моделей является ЖК-дисплей. Он, с одной стороны, служит видоискателем, а с другой – позволяет осуществлять удобную навигацию по меню и видеть результат фокусировки.

Объектив цифрового аппарата также состоит из линз или зеркал. В любительских камерах он может быть небольшим, но функциональным. Главным элементом цифрового фотоаппарата является матрица-сенсор. Она представляет собой небольшую пластинку с проводниками, которая формирует качество картинки. За все функции цифровой камеры отвечает микропроцессор.

Заключение

Сегодня мы узнали, из каких этапов состояла увлекательная история фотоаппарата. Фотографии сегодня никого не удивляют, но были времена, когда они считались настоящим чудом инженерной мысли. Сейчас фото делается за считанные секунды, а раньше на это уходил дни.

История создания фотоаппарата с появлением цифровых камер получила новую веху развития. Если раньше фотограф вынужден был идти на всякие ухищрения чтобы получился красивый снимок, то теперь за это отвечает богатое на функции программное обеспечение фотоаппарата. Кроме того, любое цифровое фото можно дополнительно отредактировать на компьютере. Создатели первых фотоаппаратов о таком даже не мечтали.

История появления цифровой фотографии

История изобретений подчас весьма причудлива и непредсказуема. Прошло ровно 40 лет с момента изобретения в сфере полупроводниковой оптоэлектроники, приведшего к появлению цифровой фотографии.

Читать еще:  Рейтинг лучших телевизоров 32 дюйма 2017 года

10 ноября 2009 года изобретатели Виллард Бойл (родился в Канаде в 1924 году) и Джордж Смит (родился в 1930 году) награждены Нобелевской премией. Работая в Лабораториях Белла, в 1969 году они изобрели прибор с зарядовой связью: ПЗС–сенсор, или CCD (Charge-Coupled Device). В конце 60-х гг. ХХ в. ученые обнаружили, что МОП–структура (соединение типа металл—окисел—полупроводник) обладает светочувствительностью. Принцип действия ПЗС-сенсора, состоящего из отдельных МОП-светочувствительных элементов, основан на считывании электрического потенциала, возникшего под влиянием света. Сдвиг заряда выполняется последовательно от элемента к элементу. ПЗС-матрица, состоящая из отдельных светочувствительных элементов, стала новым прибором для фиксации оптического изображения.

Виллард Бойл (слева) и Джордж Смит. 1974 г. Фото:: Alcatel-Lucent/Bell Labs

ПЗС-сенсор. Фото: Alcatel-Lucent/Bell Labs

Но для создания переносной цифровой фотокамеры на основе нового фотоприемника необходимо было разработать малогабаритные ее составляющие с низким электропотреблением: аналогово-цифровой преобразователь, процессор для обработки электрических сигналов, малый монитор высокого разрешения, энергонезависимый накопитель информации. Проблема создания многоэлементной ПЗС-структуры представлялась не менее актуальной. Интересно проследить некоторые этапы создания цифровой фотографии.

Первая ПЗС матрица, созданная 40 лет назад новоиспеченными Нобелевскими лауреатами, содержала лишь семь светочувствительных элементов. На ее базе в 1970 ученые из Bell Labs создали прототип электронной видеокамеры. Через два года компания Texas Instruments получила патент на «Полностью электронное устройство для записи и последующего воспроизведения неподвижных изображений». И хотя изображения хранились на магнитной ленте, а воспроизводить их можно было на экране телевизора, т.е. устройство, по сути, было аналоговым, в патенте давалось исчерпывающее описание цифровой камеры.

В 1974 году на ПЗС-матрице компании Fairchild (черно-белой, с разрешением 100х100 пикселов) создана астрономическая электронная фотокамера. (Пиксел – аббревиатура английских слов picture (pix-) картина и element (-el)– элемент, т.е. элемент изображения). Используя все те же ПЗС-матрицы, год спустя инженер Kodak Стив Сассон создал первую условно переносную камеру. Снимок размером 100×100 пикселов записывался на магнитную кассету в течение 23 секунд, а весила она почти три килограмма.

1975 г., прототип первой цифровой фотокамеры камеры Kodak в руках у инженера Стива Сассона.

В бывшем СССР также велись подобные разработки. В 1975 г. были проведены испытания телевизионных камер на отечественных ПЗС.

В 1976 году Fairchild запускает в производство первую коммерческую электронную камеру MV-101, использовавшуюся на конвейере для контроля качества продукции. Изображение передавалось на мини-компьютер.

Наконец в 1981 г. корпорация Sony объявила о создании электронной модели фотоаппарата Mavica (аббревиатура Magnetic Video Camera) на базе зеркальной камеры со сменными объективами. Впервые в бытовой фотокамере приемником изображения служила полупроводниковая матрица — ПЗС размером 10х14 мм с разрешением 570х490 пикселов. Так появился первый прототип цифровой фотокамеры (ЦФК). Она записывала отдельные кадры в аналоговой форме на носитель с металлизированной поверхностью — гибкий магнитный диск (эту двухдюймовую дискету назвали Mavipak) в формате NTSC и поэтому официально она называлась «статической видеокамерой» (Still video camera). Технически Mavica была продолжением линейки телевизионных камер Sony на основе ПЗС-матриц. На смену громоздким телекамерам с электронно-лучевыми трубками уже пришло компактное устройство на основе твердотельного ПЗС-сенсора – еще одно направление использования изобретения нынешних Нобелевских лауреатов.

С середины 80–х практически все ведущие фотобренды и ряд электронных гигантов проводят работы по созданию цифровых фотокамер. В 1984 г. компания Canon создает видеофотокамеру Canon D-413 с улучшенной вдвое по сравнению с Mavica разрешающей способностью. Рядом компаний разработаны прототипы цифровых фотокамер: Canon выпустила на рынок Q-PIC (или ION RC-250); Nikon — прототип ЦФК QV1000C с записью данных в аналоговом виде; Pentax продемонстрировала прототип ЦФК под названием PENTAX Nexa с трехкратным зум-объективом. ПЗС-приемник камеры выполнял попутно функции датчика экспозамера. Фирма Fuji представила на выставке Photokina цифровую фотокамеру Digital Still Camera (DSC) DS-IP. Правда, коммерческого продвижения она не получила.

Сanon Q-PIC (или ION RC-250)

В середине 80-х компания Kodak разработала промышленный образец CCD-сенсора с разрешением 1,4 мегапиксела и ввела в обращение сам термин «мегапиксел».

Камерой, сохранявшей изображение в виде цифрового файла, стала анонсированная в 1988 году Fuji DS-1P(Digital Still Camera-DSC), оснащенная 16 Мб встроенной энергозависимой памятью.

Fuji DS-1P(Digital Still Camera-DSC)

Компания Olympus показала на выставке PMA в 1990 прототип цифровой камеры Olympus 1C. На этой же выставке компания Pentax продемонстрировала свою усовершенствованную камеру PENTAX EI-C70, оснащенную активной системой автофокуса и функцией экспокоррекции. Наконец, на американском рынке появилась любительская ЦФК Dycam Model 1, более известная под наименованием Logitech FotoMan FM-1. Ее ПЗС-матрица с разрешением 376х284 точки формировала только черно-белое изображение. Информация записывалась в обычное ОЗУ (не на флэш-память) и при выключении батарей (два элемента типа АА) или их разрядке безвозвратно пропадала. Дисплей для просмотра кадров отсутствовал, объектив был с ручной фокусировкой.

Logitech FotoMan FM-1

В 1991 Фирма Kodak дополнила цифровой начинкой профессиональную фотокамеру Nikon F3, назвав новинку Kodak DSC100. Запись происходила на жесткий диск, находящийся в отдельном блоке, весившем около 5 кг.

Sony, Kodak, Rollei и другие компании в 1992 г. представили камеры высокого разрешения, которые можно было отнести к классу профессиональных. Sony продемонстрировала Seps-1000, светочувствительный элемент которой состоял из трех ПЗС, что обеспечивало разрешение 1,3 мегапиксела. Kodak разработала DSC200 на базе камеры Nikon.

На выставке Photokina в 1994 г. была анонсирована профессиональная цифровая фотокамера Kodak DSC460 с высоким разрешением, ПЗС-матрица содержала 6,2 мегапиксела. Ее разработали на базе профессиональной пленочной зеркальной фотокамеры Nikon N90. Сама ПЗС-матрица размером 18,4х27,6 мм была встроена в электронный адаптер, который пристыковывался к корпусу. В том же 1994 году появились первые Flash-карты форматов Compact Flash и SmartMedia объёмом от 2 до 24 Мбайт.

Стартовым по массовой разработке цифровых фотокамер стал 1995 год. Компания Minolta совместно с Agfa изготовила фотокамеру RD175 (ПЗС-матрица 1528х1146 точек). На выставке в Лас-Вегасе демонстрировалось уже около 20 моделей любительских ЦФК: малогабаритная цифровая фотокамера фирмы Кодак с разрешением 768х512 точек, глубиной цвета 24 бита и встроенной памятью, позволяющей записать до 20 снимков; карманная ES-3000 фирмы Chinon с разрешением 640х480 со сменными картами памяти; малогабаритные камеры Photo PC фирмы Epson c двумя возможными разрешениями — 640х480 и 320х240 точек; аппарат Fuji X DS-220 с размером изображения 640х480 точек; камера RDC-1 фирмы Ricoh с возможностью как покадровой, так и видеосъемки с разрешением формата видеозаписи Super VHS 768х480 точек. Аппарат RDC-1 был оснащен объективом с трехкратным зумом и фокусным расстоянием 50—150 мм (в 35-мм эквиваленте), автоматизированы функции фокусировки, определения экспозиции и настройки баланса белого. Имелся и ЖК-дисплей для оперативного просмотра отснятых кадров. Компания Casio также продемонстрировала коммерческие образцы своих камер. Выпущены первые потребительские фотоаппараты Apple QuickTake 150, Kodak DC40, Casio QV-11 (первая цифровая фотокамера с LCD-дисплеем и первая же — с поворотным объективом), Sony Cyber-Shot.

Так цифровая гонка стала набирать темпы. Ныне известны тысячи моделей цифровых фотокамер, видеокамер и телефонов со встроенными фотокамерами. Марафон далеко не окончен.

Необходимо обратить внимание на факт, что некоторые цифровые фотокамеры оснащены КМОП светочувствительной матрицей. КМОП — это комплементарная структура металл-окисел-полупроводник. Не вдаваясь в топологические особенности КМОП и ПЗС матриц, подчеркнем, что серьезные их различия лишь в способе считывания электронного сигнала. Но оба типа матриц строятся на основе светочувствительных МОП-структур (металл-окисел-полупроводник).

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector