Historia Aparaty fotograficzne

Ibn al-Haytham (ok. 965–1040 n.e.), arabski fizyk znany również jako Alhazen, napisał bardzo wpływowe eseje na temat camera obscura, w tym eksperymenty ze światłem przechodzącym przez mały otwór w zaciemnionym pokoju. Wynalezienie aparatu fotograficznego przypisuje się pracy Ibn al-Haythama, któremu przypisuje się wynalezienie aparatu otworkowego. Choć efekty pojedynczego źródła światła przechodzącego przez otworek opisano wcześniej, Ibn al-Haytham podał pierwszą poprawną analizę camera obscura, w tym pierwsze geometryczne i ilościowe opisy tego zjawiska, i jako pierwszy użył ekranu w ciemnym pokoju, aby obraz z jednej strony otworu w powierzchni mógł być rzutowany na ekran po drugiej stronie. Jako pierwszy zrozumiał również związek między punktem ogniskowym a otworkiem i przeprowadził wczesne eksperymenty z powidokami.

Przed opracowaniem aparatu fotograficznego od setek lat wiedziano, że niektóre substancje, takie jak sole srebra, ciemnieją pod wpływem światła słonecznego. W serii eksperymentów opublikowanych w 1727 roku niemiecki naukowiec Johann Heinrich Schulze wykazał, że ciemnienie soli wynikało wyłącznie ze światła, a nie pod wpływem ciepła czy ekspozycji na powietrze.

Camera Obscura box 18th Century

Kontynuuj w Storyteller

Szwedzki chemik Carl Wilhelm Scheele wykazał w 1777 roku, że chlorek srebra jest szczególnie podatny na ciemnienie pod wpływem światła i że po ściemnieniu staje się nierozpuszczalny w roztworze amoniaku. Pierwszą osobą, która wykorzystała tę chemię do tworzenia obrazów, był Thomas Wedgwood. Aby tworzyć obrazy, Wedgwood umieszczał przedmioty, takie jak liście i skrzydła owadów, na ceramicznych naczyniach pokrytych azotanem srebra i wystawiał zestaw na działanie światła.

Pierwsza trwała fotografia obrazu z aparatu została wykonana w 1825 roku przez Josepha Nicéphore'a Niépce'a przy użyciu przesuwnego drewnianego aparatu skrzynkowego wykonanego przez Charlesa i Vincenta Chevalierów w Paryżu.

View from the Window at Le Gras, Joseph Nicéphore NiépceView from the Window at Le Gras, Joseph Nicéphore Niépce

Kontynuuj w Storyteller

Niépce eksperymentował ze sposobami utrwalania obrazów z camera obscura od 1816 roku. Fotografia, którą Niépce zdołał stworzyć, przedstawia widok z jego okna. Została wykonana przy użyciu 8-godzinnej ekspozycji na cynowej płytce pokrytej asfaltem syryjskim (bitumem). Niépce nazwał swój proces „heliografią”. Niépce korespondował z wynalazcą Louisem-Jacques-Mandé Daguerre'em i para nawiązała współpracę w celu ulepszenia procesu heliograficznego. Niépce eksperymentował dalej z innymi chemikaliami, aby poprawić kontrast w swoich heliografiach. Daguerre wniósł ulepszony projekt camera obscura, ale partnerstwo zakończyło się, gdy Niépce zmarł w 1833 roku.

Daguerre'owi udało się uzyskać obraz o wysokim kontraście i niezwykłej ostrości poprzez naświetlenie płytki pokrytej jodkiem srebra i ponowne wystawienie jej na działanie oparów rtęci. Do 1837 roku udało mu się utrwalić obrazy za pomocą roztworu zwykłej soli. Nazwał ten proces dagerotypią i przez kilka lat bezskutecznie próbował go skomercjalizować. Ostatecznie, dzięki pomocy naukowca i polityka François Arago, rząd francuski nabył proces Daguerre'a w celu udostępnienia go publicznie. W zamian przyznano emerytury Daguerre'owi oraz synowi Niépce'a, Isidore'owi.

Susse Frére Daguerreotype camera

Kontynuuj w Storyteller

W latach 30. XIX wieku angielski naukowiec William Henry Fox Talbot niezależnie wynalazł proces utrwalania obrazów z aparatu przy użyciu soli srebra. Choć był zasmucony, że Daguerre wyprzedził go z ogłoszeniem fotografii, 31 stycznia 1839 roku przedłożył Royal Institution broszurę zatytułowaną „Some Account of the Art of Photogenic Drawing”, która była pierwszym opublikowanym opisem fotografii.

Pierwszym aparatem fotograficznym opracowanym do produkcji komercyjnej był dagerotypowy aparat zbudowany przez Alphonse'a Giroux w 1839 roku. Giroux podpisał kontrakt z Daguerre'em i Isidore'em Niépce'em na produkcję aparatów we Francji, przy czym każde urządzenie wraz z akcesoriami kosztowało 400 franków. Aparat miał konstrukcję dwuskrzynkową, z obiektywem krajobrazowym zamontowanym na zewnętrznej skrzynce oraz uchwytem na matówkę do ustawiania ostrości i płytę obrazową na wewnętrznej skrzynce. Przesuwając wewnętrzną skrzynkę, można było ustawić ostrość na obiekty znajdujące się w różnych odległościach. Po uzyskaniu zadowalającego obrazu na ekranie, ekran zastępowano uczuloną płytą. Radełkowane pokrętło sterowało miedzianą klapką przed obiektywem, która pełniła funkcję migawki. Wczesne dagerotypowe aparaty wymagały długich czasów naświetlania, które w 1839 roku mogły wynosić od 5 do 30 minut.

W Niemczech Peter Friedrich Voigtländer zaprojektował całkowicie metalowy aparat o stożkowym kształcie, który wykonywał okrągłe zdjęcia o średnicy około 3 cali. Charakterystyczną cechą aparatu Voigtländera było zastosowanie obiektywu zaprojektowanego przez Josepha Petzvala. Obiektyw Petzvala f/3.5 był prawie 30 razy jaśniejszy niż jakikolwiek inny obiektyw z tamtego okresu i był pierwszym stworzonym specjalnie do portretów. Jego konstrukcja była najczęściej używaną do portretów, dopóki Carl Zeiss nie wprowadził obiektywu anastygmatycznego w 1889 roku.

Po wprowadzeniu dagerotypowego aparatu Giroux, inni producenci szybko stworzyli ulepszone wersje. Charles Chevalier, który wcześniej dostarczał Niépce'owi obiektywy, stworzył w 1841 roku aparat z podwójną skrzynką, wykorzystujący płytę o połowie standardowego rozmiaru. Aparat Chevaliera posiadał zawiasowe łoże, co pozwalało na złożenie połowy łoża na tył wsuwanej skrzynki. Oprócz zwiększonej przenośności, aparat miał jaśniejszy obiektyw, skracający czas naświetlania do 3 minut, oraz pryzmat z przodu obiektywu, który pozwalał na uzyskanie poprawnego bocznie obrazu.

Kolejna francuska konstrukcja pojawiła się w 1841 roku, stworzona przez Marca Antoine'a Gaudina. Aparat Nouvel Appareil Gaudin posiadał metalową tarczę z trzema otworami o różnych rozmiarach, zamontowaną z przodu obiektywu. Obracanie tarczy do innego otworu skutecznie zapewniało zmienne wartości przysłony, wpuszczając do aparatu różne ilości światła. Zamiast używać wsuwanych skrzynek do ustawiania ostrości, aparat Gaudina wykorzystywał wsuwane mosiężne rurki.

Marc Antoine Gaudin

Kontynuuj w Storyteller

Proces mokrej płyty kolodionowej, który stopniowo zastępował dagerotyp w latach 50. XIX wieku, wymagał od fotografów pokrycia i uczulenia cienkich szklanych lub żelaznych płyt na krótko przed użyciem i naświetlenia ich w aparacie, gdy były jeszcze mokre. Wczesne aparaty na mokrą płytę były bardzo proste i niewiele różniły się od aparatów dagerotypowych, ale z czasem pojawiły się bardziej wyrafinowane konstrukcje. Dubroni z 1864 roku pozwalał na uczulanie i wywoływanie płyt wewnątrz samego aparatu, zamiast w oddzielnej ciemni.

Zastosowanie błony fotograficznej zapoczątkował George Eastman, który rozpoczął produkcję błony papierowej w 1885 roku, zanim w 1889 roku przeszedł na celuloid. Jego pierwszy aparat, który nazwał "Kodak", trafił do sprzedaży w 1888 roku.

Logo of the Eastman Kodak Company

Kontynuuj w Storyteller

W 1900 roku Eastman przeniósł fotografię masową o krok dalej dzięki modelowi Brownie, prostemu i bardzo niedrogiemu aparatowi skrzynkowemu, który wprowadził koncepcję migawki. Brownie był niezwykle popularny, a różne modele pozostawały w sprzedaży aż do lat 60. XX wieku.

Oskar Barnack, który kierował działem badań i rozwoju w firmie Leitz, postanowił zbadać możliwość wykorzystania 35 mm taśmy filmowej w aparatach małoobrazkowych, próbując zbudować kompaktowy aparat zdolny do wykonywania wysokiej jakości powiększeń. Zbudował swój prototyp aparatu 35 mm (Ur-Leica) około 1913 roku, choć dalsze prace rozwojowe zostały opóźnione o kilka lat przez I wojnę światową.

Leica CameraLeica CameraLeica Camera

Kontynuuj w Storyteller

Pierwszym praktycznym aparatem lustrzanym był średnioformatowy TLR Rolleiflex firmy Franke & Heidecke z 1928 roku. Choć aparaty lustrzane jedno- i dwuobiektywowe były dostępne od dziesięcioleci, były zbyt nieporęczne, by zyskać dużą popularność. Rolleiflex był jednak wystarczająco kompaktowy, aby zdobyć szeroką popularność, a konstrukcja średnioformatowego TLR stała się popularna zarówno w aparatach wysokiej, jak i niskiej klasy.

Rollei-Logo

Kontynuuj w Storyteller

Pierwszym aparatem z automatyczną ekspozycją był wyposażony w selenowy światłomierz, w pełni automatyczny Super Kodak Six-20 z 1938 roku, ale jego niezwykle wysoka cena (jak na tamte czasy) wynosząca 225 dolarów (równowartość 4087 dolarów w 2019 roku) uniemożliwiła mu odniesienie jakiegokolwiek sukcesu. Jednak do lat 60. XX wieku tanie komponenty elektroniczne stały się powszechne, a aparaty wyposażone w światłomierze i systemy automatycznej ekspozycji stały się coraz bardziej rozpowszechnione.

Kodak wszedł na rynek z modelem Retina I w 1934 roku, który wprowadził kasety 135 używane we wszystkich nowoczesnych aparatach 35 mm. Chociaż Retina była stosunkowo niedroga, aparaty 35 mm były nadal poza zasięgiem większości ludzi, a film zwojowy pozostał formatem wybieranym dla aparatów masowych. Zmieniło się to w 1936 roku wraz z wprowadzeniem niedrogiego Argusa A, a w jeszcze większym stopniu w 1939 roku wraz z pojawieniem się niezwykle popularnego Argusa C3. Choć najtańsze aparaty nadal używały filmu zwojowego, film 35 mm zdominował rynek do czasu wycofania modelu C3 z produkcji w 1966 roku.

Argus C3

Kontynuuj w Storyteller

Pierwszą ważną powojenną innowacją w lustrzankach był wizjer na poziomie oka, który po raz pierwszy pojawił się w węgierskim modelu Duflex w 1947 roku i został udoskonalony w 1948 roku w modelu Contax S, pierwszym aparacie wykorzystującym pryzmat pentagonalny. Wcześniej wszystkie lustrzanki były wyposażone w matówki na poziomie talii. Duflex był również pierwszą lustrzanką z lustrem natychmiastowo powracającym, co zapobiegało zaciemnieniu wizjera po każdym naświetleniu. W tym samym okresie wprowadzono również Hasselblad 1600F, który na dziesięciolecia wyznaczył standard dla średnioformatowych lustrzanek.

Podczas gdy konwencjonalne aparaty stawały się coraz bardziej wyrafinowane i zaawansowane, w 1948 roku na rynku pojawił się zupełnie nowy typ aparatu. Był to Polaroid Model 95, pierwszy na świecie funkcjonalny aparat do zdjęć natychmiastowych. Znany jako Land Camera od nazwiska jego wynalazcy, Edwina Landa, Model 95 wykorzystywał opatentowany proces chemiczny do tworzenia gotowych pozytywowych odbitek z naświetlonych negatywów w mniej niż minutę. Aparat Land Camera zyskał popularność pomimo stosunkowo wysokiej ceny, a oferta Polaroid rozrosła się do dziesiątek modeli do lat 60. XX wieku. Pierwszy aparat Polaroid skierowany na rynek masowy, Model 20 Swinger z 1965 roku, odniósł ogromny sukces i pozostaje jednym z najlepiej sprzedających się aparatów wszech czasów.

Polaroid Land Camera Model J66

Kontynuuj w Storyteller

W 1952 roku Asahi Optical Company (która później stała się znana ze swoich aparatów Pentax) wprowadziła pierwszą japońską lustrzankę na film 135, Asahiflex. Kilku innych japońskich producentów aparatów również weszło na rynek lustrzanek w latach 50. XX wieku, w tym Canon, Yashica i Nikon.

Podstawą sensorów obrazu w aparatach cyfrowych jest technologia półprzewodnikowa tlenku metalu (MOS), która wywodzi się z wynalezienia tranzystora MOSFET (tranzystor polowy MOS) przez Mohameda M. Atallę i Dawona Kahnga w Bell Labs w 1959 roku. Doprowadziło to do rozwoju cyfrowych półprzewodnikowych sensorów obrazu, w tym urządzenia ze sprzężeniem ładunkowym (CCD), a później sensora CMOS.

Kolejny postęp technologiczny nastąpił w 1960 roku, kiedy niemiecki subminiaturowy aparat Mec 16 SB stał się pierwszym aparatem, w którym światłomierz umieszczono za obiektywem w celu uzyskania dokładniejszego pomiaru. Jednak pomiar przez obiektyw (TTL) stał się ostatecznie funkcją częściej spotykaną w lustrzankach niż w innych typach aparatów; pierwszą lustrzanką wyposażoną w system TTL był Topcon RE Super z 1962 roku.

Pierwszym półprzewodnikowym sensorem obrazu był CCD, wynaleziony przez Willarda S. Boyle'a i George'a E. Smitha w Bell Labs w 1969 roku. Badając technologię MOS, zdali sobie sprawę, że ładunek elektryczny jest analogią domeny magnetycznej i że można go przechowywać na małym kondensatorze MOS.

Cromemco Cyclops, wprowadzony jako projekt konstrukcyjny dla hobbystów w 1975 roku, był pierwszym aparatem cyfrowym, który można było podłączyć do mikrokomputera. Jego sensorem obrazu był zmodyfikowany układ pamięci dynamicznej RAM (DRAM) typu metal-tlenek-półprzewodnik (MOS).

Ręczne aparaty elektroniczne, w sensie urządzenia przeznaczonego do noszenia i używania jak ręczny aparat filmowy, pojawiły się w 1981 roku wraz z prezentacją Sony Mavica (Magnetic Video Camera). Nie należy go mylić z późniejszymi aparatami Sony, które również nosiły nazwę Mavica. Był to aparat analogowy, w tym sensie, że rejestrował sygnały pikseli w sposób ciągły, podobnie jak magnetowidy, bez konwersji na poziomy dyskretne; rejestrował sygnały telewizyjne na 2-calowej „dyskietce wideo” (video floppy). W istocie był to aparat wideo, który rejestrował pojedyncze klatki, 50 na dysk w trybie pola i 25 na dysk w trybie klatki. Jakość obrazu uznano za równą ówczesnym telewizorom.

Sony Mavica 1981 prototype CP+ 2011

Kontynuuj w Storyteller

Sensor aktywnych pikseli (APS) typu NMOS został wynaleziony przez firmę Olympus w Japonii w połowie lat 80. XX wieku. Było to możliwe dzięki postępom w produkcji półprzewodników MOS, przy czym skalowanie MOSFET osiągnęło mniejsze poziomy mikronowe, a następnie submikronowe. Sensor NMOS APS został wyprodukowany przez zespół Tsutomu Nakamury w firmie Olympus w 1985 roku. Sensor aktywnych pikseli CMOS (sensor CMOS) został później opracowany przez zespół Erica Fossuma w NASA Jet Propulsion Laboratory w 1993 roku.

Analogowe aparaty elektroniczne prawdopodobnie nie trafiły na rynek aż do 1986 roku wraz z modelem Canon RC-701. Canon zaprezentował prototyp tego modelu na Letnich Igrzyskach Olimpijskich w 1984 roku, drukując zdjęcia w japońskiej gazecie Yomiuri Shinbun. W Stanach Zjednoczonych pierwszą publikacją, która wykorzystała te aparaty do prawdziwego reportażu, był USA Today, w relacji z meczów baseballowych World Series. Kilka czynników hamowało powszechne przyjęcie aparatów analogowych: koszt (ponad 20 000 USD, co odpowiada 47 000 USD w 2019 roku), słaba jakość obrazu w porównaniu z filmem oraz brak tanich drukarek wysokiej jakości. Przechwytywanie i drukowanie obrazu wymagało początkowo dostępu do sprzętu, takiego jak frame grabber, który był poza zasięgiem przeciętnego konsumenta. Dyskietki „video floppy” miały później kilka urządzeń odczytujących do przeglądania na ekranie, ale nigdy nie zostały ustandaryzowane jako napęd komputerowy.

Canon RC-701 img 0829

Kontynuuj w Storyteller

Nikon interesował się fotografią cyfrową od połowy lat 80. XX wieku. W 1986 roku, podczas prezentacji na targach Photokina, Nikon przedstawił działający prototyp pierwszego cyfrowego aparatu typu lustrzanka (Still Video Camera), wyprodukowanego przez firmę Panasonic. Nikon SVC został zbudowany wokół sensora CCD 2/3 cala o rozdzielczości 300 000 pikseli. Nośnik danych, dyskietka magnetyczna wewnątrz aparatu, pozwalał na zapisanie 25 lub 50 czarno-białych zdjęć, w zależności od rozdzielczości. W 1988 roku Nikon wypuścił na rynek pierwszy komercyjny aparat DSLR, QV-1000C.

Capas-d1

Kontynuuj w Storyteller

Pierwszym analogowym aparatem elektronicznym sprzedawanym konsumentom mógł być Casio VS-101 w 1987 roku. Znaczącym aparatem analogowym wyprodukowanym w tym samym roku był Nikon QV-1000C, zaprojektowany jako aparat prasowy i nieoferowany do sprzedaży użytkownikom ogólnym, który sprzedał się w zaledwie kilkuset egzemplarzach. Rejestrował obrazy w skali szarości, a jakość w druku gazetowym była równa aparatom filmowym. Z wyglądu bardzo przypominał nowoczesną cyfrową lustrzankę jednoobiektywową. Obrazy były przechowywane na dyskietkach wideo.

Pierwszym cyfrowym aparatem jakiegokolwiek rodzaju sprzedanym komercyjnie był prawdopodobnie MegaVision Tessera w 1987 roku, choć nie ma obszernej dokumentacji dotyczącej jego sprzedaży.

Pod koniec lat 80. XX wieku istniała już technologia potrzebna do produkcji prawdziwie komercyjnych aparatów cyfrowych. Pierwszym prawdziwie przenośnym aparatem cyfrowym, który rejestrował obrazy jako plik komputerowy, był prawdopodobnie Fuji DS-1P z 1988 roku, który zapisywał dane na karcie pamięci SRAM (statyczna pamięć RAM) o pojemności 2 MB, wykorzystującej baterię do podtrzymania danych w pamięci. Aparat ten nigdy nie trafił do sprzedaży publicznej.

Przejście na formaty cyfrowe zostało wsparte przez utworzenie pierwszych standardów JPEG i MPEG w 1988 roku, które pozwoliły na kompresję plików obrazów i wideo w celu ich przechowywania.

Pierwszy przenośny aparat cyfrowy, który był faktycznie sprzedawany komercyjnie, został wprowadzony do sprzedaży w grudniu 1989 roku w Japonii – był to model DS-X firmy Fuji.

Pierwszym komercyjnie dostępnym przenośnym aparatem cyfrowym w Stanach Zjednoczonych był Dycam Model 1, wysłany po raz pierwszy w listopadzie 1990 roku. Początkowo był to porażka komercyjna, ponieważ był czarno-biały, miał niską rozdzielczość i kosztował prawie 1000 USD (co odpowiada 2000 USD w 2019 roku). Później odniósł umiarkowany sukces, gdy został ponownie sprzedany jako Logitech Fotoman w 1992 roku. Wykorzystywał sensor obrazu CCD, przechowywał zdjęcia cyfrowo i łączył się bezpośrednio z komputerem w celu pobrania danych.

W 1991 roku firma Kodak wprowadziła na rynek Kodak DCS (Kodak Digital Camera System), początek długiej linii profesjonalnych lustrzanek cyfrowych Kodak DCS, które były częściowo oparte na korpusach aparatów analogowych, często marki Nikon. Aparat wykorzystywał matrycę o rozdzielczości 1,3 megapiksela, posiadał nieporęczny zewnętrzny system zapisu cyfrowego i kosztował 13 000 dolarów (co odpowiada 24 000 dolarów w 2019 roku). Wraz z pojawieniem się modelu Kodak DCS-200, oryginalny Kodak DCS został przemianowany na Kodak DCS-100.

Pierwszym aparatem konsumenckim z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym z tyłu był Casio QV-10, opracowany przez zespół pod kierownictwem Hiroyukiego Suetaki w 1995 roku.

Pierwszym aparatem, który oferował możliwość nagrywania klipów wideo, mógł być Ricoh RDC-1 z 1995 roku.

Pierwszym aparatem wykorzystującym karty CompactFlash był Kodak DC-25 z 1996 roku.

Rok 1999 przyniósł premierę Nikona D1, aparatu o rozdzielczości 2,74 megapiksela, który był pierwszą lustrzanką cyfrową opracowaną całkowicie od podstaw przez dużego producenta. W momencie wprowadzenia na rynek kosztował poniżej 6000 dolarów (co odpowiada 10 100 dolarom w 2019 roku), dzięki czemu stał się przystępny cenowo dla profesjonalnych fotografów i wymagających konsumentów. Aparat ten wykorzystywał również obiektywy z mocowaniem Nikon F, co oznaczało, że fotografowie używający aparatów analogowych mogli korzystać z wielu posiadanych już obiektywów.

Od 2003 roku aparaty cyfrowe sprzedawały się lepiej niż analogowe, a w styczniu 2004 roku firma Kodak ogłosiła, że zaprzestaje sprzedaży aparatów analogowych marki Kodak w krajach rozwiniętych. W 2012 roku firma złożyła wniosek o upadłość po trudnościach z dostosowaniem się do zmieniającej się branży.

Poprzednikiem aparatu fotograficznego była camera obscura. Camera obscura (z łaciny „ciemny pokój”) to naturalne zjawisko optyczne, które występuje, gdy obraz sceny po drugiej stronie ekranu (lub na przykład ściany) jest rzutowany przez mały otwór w tym ekranie i tworzy odwrócony obraz (lewo-prawo i do góry nogami) na powierzchni naprzeciwko otworu.

Camera Obscura

Kontynuuj w Storyteller