Как Стив Сассон изобрел цифровую камеру

12.09.2022 209 Это интересно 1

Стив Сассон (Steve Sasson) — инженер-электроник, который изобрел цифровую камеру, работая в Kodak. Компания из Рочестера, штат Нью-Йорк, которая нажила состояние на продаже фотопленки и бумаги на протяжении большей части 20-го века, не думала, что цифровая камера Сассона имеет какое-то место в фотографии, и это отсутствие дальновидности, по иронии судьбы, вывело Kodak из бизнеса: в июле 2022 года компания объявила, что перепрофилирует некоторые дорогие высокотехнологичные машины, используемые для производства фотопленки, для производства аккумуляторов для электромобилей (EV).

Молодой инженер находит работу в Kodak

В июне 1973 года 23-летний Сассон получил степень магистра в Политехническом институте Ренсселера в северной части штата Нью-Йорк. В том же месяце он получил свою первую [и последнюю] работу в Kodak.

Обычно Kodak не нанимала инженеров-электроников. Они нанимали инженеров-химиков и инженеров-механиков, потому что камеры на тот момент были механическими, а оборудование для обработки фотографий требовало этих двух дисциплин. Но все больше становилось ясно, что основная часть себестоимости производства бытовой камеры приходилась на электронные и электрические компоненты, такие как продвижение пленки, управление экспозицией и управление вспышкой. Все это было реализовано в электронном виде, что сделало новый акцент на найме инженеров-электроников.

Игра с CCD-сенсором

Сассон начал работать в лаборатории прикладных исследований в аппаратном отделе. Эта лаборатория занималась всем, что касалось оборудования. Это помогло решить технические проблемы и провело исследование новых идей.

Однажды начальник Сассона выступил с предложением о работе: моделирование управлением экспозицией для кинокамер XL или посмотреть на это новое устройство с зарядовой связью (CCD, или ПЗС). Сассон выбрал работу с ПЗС, основываясь на своем опыте в колледже. 

Устройство ПЗС представляет собой интегральную схему, содержащую массив связанных конденсаторов, которые, наряду с CMOS, в последстии, стали широко использоваться в качестве датчиков изображения цифровых камер.

Изобретение цифровой камеры за два года

Сассон лихорадочно принялся за работу над ПЗС-матрицей и создал грубое, крупное изображение цифровой камеры.

У камеры был только электронный затвор и не было механического затвора с одной выдержкой 1/20 с (или 50 миллисекунд). Перед ним был фильтр, блокирующий инфракрасное излучение (ИК), поскольку он был очень чувствителен к ИК-излучению, а это было проблемой при освещении лампами накаливания.

Сассон добавил магнитофон, думая о создании карты памяти для записи изображения, и камера заработала в декабре 1975 года — Сассон сделал свое главное открытие почти через два года после начала работы в Kodak.

Прототип цифровой камеры

«Реакция, которую я получил от руководства Kodak, выражала любопытство и скептицизм, поскольку это не было похоже на серьезное изобретение», — рассказывает Сассон. «Не было настоящего ощущения, что мы что-то изобрели. Ощущение было такое, что это был очень страшный взгляд на то, что может быть возможно в будущем».

Kodak не решалась каннибализировать свой бизнес пленочной фотографии с помощью новой непроверенной технологии.

«Я входил со своей безумно выглядящей камерой, которая была размером с тостер», — говорит Сассон. «Я сфотографировал людей в комнате, прежде чем что-то сказать. Затем я вынул ленту, на которой хранилась цифровая информация, и вставил ее в блок воспроизведения, когда на экране телевизора появилось изображение. И это, как правило, привлекало всеобщее внимание».

Воспроизведение прототипа цифровой камеры

«Действительно, они не спросили меня, как это работает, — говорит Сассон. Они просто спросили меня, зачем кому-то хотеть фотографировать таким образом, когда в обычной фотографии нет ничего плохого. Никто [включая руководство Kodak] не просил меня разработать эту камеру. На самом деле никто даже не знал, что я разрабатывал эту камеру».

Итак, диалог на этих многочисленных встречах весной и летом 1975 года был сосредоточен вокруг того, может ли это быть жизнеспособной формой фотографии. Руководству Kodak, возможно, не хотелось с головой окунуться в цифровую фотографию, но сам Сассон продолжал работать над направлением, которое однажды станет повсеместным способом создания фотографий.

«Я был очарован идеей безпленочной фотографии и тем, что мне не нужно будет использовать расходные материалы для фотосъемки. Я работал в цифровой фотографии с 1975 году и до выхода на пенсию. Так что я работал в цифровой фотографии дольше, чем кто-либо другой, и это меня сильно мотивировало».

Молодого изобретателя все время спрашивали [в Kodak], когда, по его мнению, это будет выгодно для потребителей. И спустя 18 лет компания выпустила первую цифровую камеру.

Первого цифрового портрета больше нет

На первой фотографии был техник Джой Маршалл, работающий за телетайпом в лаборатории. Первый цифровой фотограф вынул камеру и снял коллегу. Он вставил кассету в проигрыватель, и по телевизору он увидел его голову и волосы до плеч, которые были черными. Это было хорошо очерчено, но ее лицо было совершенно статичным, совершенно неузнаваемым. Нужно было продолжать работать.

«Мы работали в течение года, разрабатывая детали. Все приходилось создавать с нуля. Не было ничего, с чего я мог бы подняться. Нам пришлось разработать схему, встроить ее в камеру во время тестирования устройства воспроизведения, а затем подключить ее ко всей системе, чтобы посмотреть, сможем ли мы заставить работать эту часть».

К сожалению, эта первая цифровая портретная фотография была потеряна для истории.

«Мы не сохранили это изображение, — говорит Сассон. «Я не обращал на это внимания, кроме того, что был в восторге от того, что камера работала, и мы потратили следующие шесть месяцев, пытаясь улучшить производительность.»

Прототип системы воспроизведения цифровой камеры

Размер изображения и хранилище

Размер файла этих первых цифровых изображений составлял 10 000 пикселей. Это была сотня пикселей в строке и 100 строк, каждый пиксель оцифрован до четырех бит. Если вы поместите его в байты, это будет 5 КБ (килобайт).

Изображения были записаны на кассеты Phillips. Обычно на каждой ленте сохранялось всего две фотографии.

Это был непрерывный эксперимент, направленный на постоянное улучшение качества. Они не думали о какой-то исторической вехе. Их главная забота заключалась в том, чтобы заставить устройство работать лучше и быстрее. Иногда камера не работала из-за нестабильности ПЗС.

Тогда предполагалось, что фотографию нужно будет просматривать на электронном экране, который был экраном телевизора. В то время разрешение и цветопередача фотопечати были намного лучше, чем сигнал NTSC на телевизоре. Отпечатки были с нами 100 лет, и это был отличный способ сохранять фотографии, хранить их, помещать в книги — очевидно, там был большой бизнес. Люди были довольны таким подходом, поэтому предложение хранить и извлекать изображения в электронном виде было совершенно чуждым.

Итак, Kodak посчитали правильным отвергнуть разработку.

Камера или калькулятор

«Часто задаваемый вопрос: как это могло стать потребительским устройством?» вспоминает Сассон. «На самом деле, примут ли потребители устройство, ориентированное на цифровую съемку?

Ему пришлось прибегнуть к аналогиям. Он предложил думать о будущей камере как о калькуляторе, который только что вышел. На тот момент это был единственный цифровой продукт, который был чем-то вроде потребительского товара.

«Потребители начали понемногу пользоваться калькуляторами, и поэтому я посоветовал подумать о калькуляторе с линзой. Именно так я представлял себе камеру, которая стала достаточно маленькой, чтобы быть похожей на калькулятор.

«Я сказал, что потребители примут калькулятор, если его можно будет улучшить до такой степени, что он сможет обрабатывать изображения. Поместите объектив и ПЗС-матрицу, тогда этот калькулятор также может быть камерой, а размер калькулятора крошечный по сравнению с тем, что я показывал.

Это было примерно за десятилетие до того, как в мире появился компьютер Macintosh, и примерно за четверть века до появления Windows XP. Для руководства Kodak слово «цифровой» было рискованным и неизвестным. Полностью цифровой продукт казался более далеким, как бы странно это ни звучало сегодня, потому что потребительских цифровых продуктов не существовало.

Много проводов, интеграция была относительно небольшой, микропроцессоры только появлялись, но с ними было очень неудобно работать, и у них не было хорошей репутации. Тот факт, что он был цифровым, делал продукт еще более далеким, футуристическим, сложным и рискованным.

По этой причине Сассон подавал заявку на получение патента, выданного в 1978 году, где упомянул устройство как электронный фотоаппарат, а не как цифровой.

Где камера сегодня?

Сам фотоаппарат сохранился, он все еще существует в музее Кодак. 

«Я сохранил камеру, потому что она была слишком крутой, чтобы ее выбрасывать, и всем было наплевать, поэтому я просто сохранил ее».

Признание за изобретение цифровой камеры

17 ноября 2009 года президент США Барак Обама наградил Сассона Национальной медалью за технологии и инновации на церемонии в Восточном зале Белого дома. Это высшая награда, присуждаемая правительством США ученым, инженерам и изобретателям.

Президент США Барак Обама указывает на всех фотокорреспондентов,
использующих изобретение Дж. Сассона, который изобрел цифровую камеру
в компании Eastman Kodak, во время церемонии вручения
Национальной медали за технологии и инновации.
17 ноября 2010 г.

Оглядываясь назад

«Я не пытался делать фантастические изображения, поскольку был ограничен устройством, с которым работал», — говорит Сассон о своей новаторской работе в области цифровой фотографии. «Оно был единственным в своем роде и совершенно новым. То, что я пытался продемонстрировать, было фотографической системой.

Спустя все эти годы Сассон сетует на то, что Kodak промахнулась, когда могла захватить преимущество первопроходца в области цифровых камер.

«Мне было грустно из-за того, что Kodak подала заявление о банкротстве. Я предвидел, что это произойдет, и Kodak сопротивлялась этому. По очевидным причинам, они не могли делать на цифре столько денег, сколько они зарабатывали на обычной фотографии, и я наблюдал это много лет».



Читайте также:
Комментарии
avatar
Поучительная история для менеджеров и инженеров!
avatar