Dlaczego nie istnieje pierwszy cyfrowy aparat na świecie.

Zgłębiam coraz głębiej kwestię prehistorii cyfrowej fotografii. Po całym owym zgłębianiu wydaję się coraz dalszy od prawdy, którą kilku producentów wyrywa sobie z rąk wśród wrzasków i rękoczynów - kto, do diaska, był producentem pierwszego cyfrowego aparatu świata?
Nigdy się tego nie mogłem dowiedzieć.
Podobno pierwszy aparat świata zbudował Steven Sasson z Kodaka, w 1975 roku, ja też rozpowszechniałem tę wiadomość. 
Podobno pierwszym produkcyjnym aparatem była Sony Mavica z 1981 roku, przynajmniej tak głoszą fanboye Sony.

Zdjęcie ciemnej strony księżyca, 1959

No tak, ale w takim razie CO przesłano radiowo na Ziemię z radzieckiej sondy kosmicznej Łuna 3, która po raz pierwszy w historii przekazała zdjęcia ciemnej strony Księżyca?
CO przesłano radiowo na ziemię z sondy kosmicznej Ranger 7, zanim nie roztrzaskała się (programowo) o powierzchnię satelity w 1964 roku? Bo zdaje się, że było to ZDJĘCIE? 

Nie przesłano go pocztą, więc chyba było elektroniczne? Szesnaście i jedenaście lat przed "pierwszym aparatem cyfrowym" Sassona.

Po owym riserczu mogę jednoznacznie stwierdzić: takiego pierwszego producenta NIE MA.
Dlaczego?
Bo go być nie może. Sprawa jest strasznie rozmyta.
Zaczynając od podstaw:
Co to jest fotografia cyfrowa?
Co to jest aparat cyfrowy?
Co to jest cyfrowe zdjęcie?
Otóż te pojęcia, co wydaje się dziwne, ale jest prawdziwe - nie są jednoznaczne.
Proszę bardzo: czy urządzenie, z założenia przeznaczone do celów obliczeniowych, zajmujące trzy pokoje pełne elektroniki lampowej, kręcących się krążków taśm magnetycznych, tysięcy przełączników, które po wysiłkach programistów zdołało wyprodukować trzy zdjęcia, nie na filmie, tylko w postaci elektrycznego zapisu jest APARATEM cyfrowym? Czy może to bardziej komputer z przystawką, nie aparat?

Proszę bardzo: A wasz stuletni odtwarzacz wideo VHS, z późnych lat osiemdziesiątych (pamiętam taki z 1982 z zagranicznej wizyty u mojego Wója Lecha w Monachium)? Otóż czy w tym odtwarzaczu VHS, gdy na filmie "Rambo" Sylwester Stallone lata wśród wybuchów i strzelanin z procy, zatrzymacie nagle stopklatkę, to staje się on , ten odtwarzacz, niespodziewanie APARATEM cyfrowym? Nie? A przecież na ekranie telewizora oglądamy coś w rodzaju kiepskiego i drgającego zdjęcia? No i Sylwester Stallone jak żywy, przecież i rozpoznawalny.

Przy niektórych historycznych aparatach cyfrowych mamy nieco więcej, a przy niektórych nieco mniej wątpliwości. Taki sprzęt inżyniera Stevena Sassona, z roku 1975, wyglądający jak zmota ulepiona w garażu, z doklejoną taśmą klejącą kasetą magnetofonową na froncie niewątpliwie JEST aparatem cyfrowym, bo służy wyłącznie do robienia zdjęć i daje się go przenosić (choć waży 3,6 kg). Nieważne, że wygląda jakby zrobiono go za pomocą szlifierki kątowej (co pewnie jest faktem).

Główny corpus delicti to cyfrowość zapisu zdjęcia.


Czy aparat, który zapisuje zdjęcia nie na kliszy filmowej, tylko w postaci elektronicznej już jest aparatem cyfrowym? Niekoniecznie. No bo co z tą stopklatką z "Rambo" na waszym odtwarzaczu wideo? To było, można by nazwać "zdjęcie zapisane w formacie analogowym", bo taki właśnie sygnał zapisywała na taśmie magnetycznej kamera VHS.
Tu, między innymi, jest pies pogrzebany.

-Pieeees? Pieeesek! A jaka rasa?
-No szlag mnie trafi!
-Słuchaj, czy Rozencwajgowa ma na sprzedaż psa? Czy to jest może łyżew? Bo ja chętnie bym kupił. Hipek bardzo chce mieć łyżwa. No, ostatecznie może być sweter. Albo bulgot. Albo taki mały biały dupelek... Słuchaj, tylko broń Boże nie jajnik! A to jest jaka rasa?
- Jaka rasa? Nordycka, psiakrew!!! Odczep się od tego zwierzęcia, nieszczęście ty moje! (cytat)

W dzisiejszych czasach dobrze wiemy, co to jest ten zapis cyfrowy danych - zapis "za pomocą zer i jedynek", sztywny, binarny, odporny na zniekształcenia i zakłócenia, łatwo kopiowalny bez strat. Jednak obraz można też zapisywać w sposób elektroniczny, ale analogowy, co czyni właśnie kamera wideo. Zapis ten powstaje za pomocą płynnie modulowanego napięcia, które teoretycznie nawet wierniej oddaje obraz, ale jest podatne na wszelkie zakłócenia w zapisie, odtwarzaniu i kopiowaniu, oraz znacznie gorzej modyfikowalne niż cyfra.

Schemat różnicy pomiędzy zapisem cfrowym i analogowym.
Podobno pierwszy wykres odsiewa 50% czytelników bloga.

Powyższe zdania ukazują obraz wyidealizowany i, jak zwykle, w teorii teoria jest zgodna z praktyką, a w praktyce - nie. Dużo zależy od jakości sprzętu i praktycznej realizacji tych założeń.

Weźmy na przykład taką esencję analogowości, jaką jest fotograficzny film analogowy. Taki film analogowy, czyli emulsja filmowa na kliszy, teoretycznie dająca "gładką" modulację światła i ciemności, a w porównaniu z pierwszymi matrycami cyfrowymi łagodniej i płynniej oddająca przejścia tonalne (zwłaszcza porównując slajdy z wytworami starych aparatów cyfrowych) - tak naprawdę nie jest "stuprocentowo analogowa". Taki film to przecież substancja złożona z cząsteczek związków srebra. Każda cząsteczka naświetla się inaczej i tylko duża ich gęstość daje wrażenie płynnych przejść tonalnych, które znikają, gdy obejrzeć film pod mikroskopem - jest to zbiór ciemniejszych i jaśniejszych kropeczek. Zatem pewne przybliżenie, a nie "wierny, płynny zapis" światła.

Schemat dotyczący np. filmu analogowego i tego jak się na nim zapisuje światło.
Kolejne 50% czytelników już odpadło z czytania tego tekstu.

Zapis cyfrowy to, o zgrozo!, jeszcze większe przybliżenie. To co w zapisie analogowym "płynnie modulowanym" oddawało wiernie większość niuansów, teraz jest zapisywane w uproszczeniu "zerojedynkowym". No tak, ale jeśli zwiększyć gęstość schodków i zwiększyć ilość poziomów tychże schodków, uzyskamy w końcu przybliżenie nieodróżnialne od zapisu analogowego, a przynajmniej nie odróżnialne gołym okiem (lub uchem, bo to samo jest w zapisie dźwięku). Tyle tylko, że zwiększymy wielokrotnie ilość danych, jakie musimy zapisać.

Zagęszczenie tzw próbkowania i skoku wartości zapisu cyfrowego skutkuje większą dokładnością, ale też wymaga zapisu o wiele większej ilości danych.
Ilość czytelników, jacy dobrnęli do tego miejsca: około 0.

Który zapis lepszy? Audiofile i zbieracze winyli do dzisiaj twierdzą, że nie ma to jak dobry gramofon i płyta z rowkami, cyfra to szajs. Większość fotografów przerzuciła się jednak na zapis "zerojedynkowy", cyfrowy, bo daje nieporównanie większe możliwości niż zapis na filmie. Przede wszystkim gigantyczne obniżenie kosztów zrobienia fotografii, co skutkuje m.in. nieszczęsnym wysypem dzióbków na selfikach w internecie. Ale też, w dobie komputerów osobistych, niezwykłą łatwością w modyfikacji cyfrowego zdjęcia, łatwości zapisu, oglądania i przesyłania.
Żyjemy zatem w erze cyfrowej fotografii. Ale kto był pierwszy na tej drodze? Kto pierwszy pokazał światu swój aparat cyfrowy?

Tutaj nadchodzą kolejne kwestie i niejasności. Niestety.
Mianowicie, co to jest premiera aparatu?
Zaśmiejecie się, być może, słysząc to pytanie. Ale to realne pytanie, które w dobie wyścigu o pierwszeństwo ma istotne znaczenie. Czy premiera aparatu, to jest premiera jego prototypu (przypadek Sony Mavica - sierpień 1981 rok)?

Sony Mavica, prototyp z 1981 roku. Still-camera, zapis analogowy.

Czy może premiera komercyjnego aparatu w sklepach (Sony Mavica MVC A7AF - 1987 rok - aparat zapisywał zdjęcia elektronicznym zapisem analogowym)?

Czy może przekazanie aparatu w ręce fotoreporterów, celem testowania? To przypadek Sony i Canona, którzy dali na olimpiadę w Los Angeles swoje cyfrówki w 1984 roku.
Czy za premierę aparatu uznaje się zamknięty pokaz dla wtajemniczonych (Kodak dla rządu USA - 1986 - cyfrowa lustrzanka)? Czy musi to być pokaz na targach Photokina? (wspomniany prototyp Sony Mavica 1981, no ale przecież pierwszy Kodak z 1975 roku też był prototypem, tyle że mniej dopracowanym).

No i czy COKOLWIEK robiące zdjęcie w zapisie elektronicznym to już jest aparat cyfrowy (wspomniany lampowy komputer, albo satelita szpiegowski)? Bo na przykład pierwsze kolorowe zdjęcie cyfrowe świata zrobił pan Michael Tompsett w laboratoraiach AT&T Bell Telephone w roku - ta dam! - 1972. Było to zdjęcie jego żony, umieszczone w tym samym roku na okładce Electronic Magazine.
Tak wyglądało:

Jednak czy ono było zrobione aparatem cyfrowym? Hm. Czymś w rodzaju. Ewentualnie. 

A do tego - uwaga, uwaga - jeszcze wcześniej były robione w USA i w Japonii zdjęcia cyfrowe monochromatyczne (czarno białe). Niewielu wam powie, kto te zdjęcia robił, kto był owym światowym pionierem cyfrowej fotografii. Ale Fotodinoza wam powie - wojsko.
Matryce cyfrowe - na bazie tranzystorów typu MOS (Metal Oxide Semiconductor) wkładano do satelitów szpiegowskich w latach 70-tych. Wcześniej stosowano przekaz telewizyjny.  Dzięki Bogu, zdjęcia z kosmosu przesłano, jak wspomniałem, za pomocą fal radiowych już w 1959 roku. Kto był autorem owych dzieł? Owych aparatów? Nie wiadomo dokładnie. I nie wiadomo, czy kiedykolwiek będzie wiadomo.

Do tego należy zapytać - czy aparaty które robiły zdjęcia nie nadające się właściwie do niczego, ale cyfrowo, też się liczą w tym wyścigu? Jeśli tak, to należy tu wyróżnić złotymi głoskami "aparat" Cromemco Cyclops, rok 1975, rozdzielczość 0,001 Megapiksela, w pełni cyfrowy i z cyfrowym zapisem, przeznaczony ówcześnie dla nielicznych posiadaczy komputera Altair 8008. Na zdjęciach robionych tym aparatem było COŚ widać. I to już było coś, na ówczesne lata, choć za ciężkie pieniądze.

TO JEST najprawdopodobniej pierwszy SPRZEDAWANY aparat cyfrowy (z cyfrowym zapisem) na świecie: Cromemco Cyclops, rok 1975, cena 590 $ za aparat + sterownik. Były także nieco tańsze zestawy do samodzielnego montażu. Aparat stworzyła grupa hobbystów.

Fuji musi na widok tego aparatu płakać cichutko w kąciku.

Fuji bardzo chwali się, że pierwsze wprowadziło na rynek aparat w pełni cyfrowy DS-X, w roku 1989. Wobec powyższego Cyclopsa okazuje się to jednak nieprawdą. Możemy uznać, że Fuji DS-X był pierwszym sprzedawanym "dobrze działającym" aparatem w pełni cyfrowym (z cyfrowym zapisem na dyskietce i rodzielczością 0,4 Mpx).  

Fuji DS-X, 1989

Jest to jednak skomplikowane.
To może ja to uproszczę.
Wczesne aparaty cyfrowe z końca lat 80. i początku 90. były tworzone w ścisłym związku z techniką telewizyjną i wideo, dlatego też ciężko rozdzielić rozwój telewizji i wideo od cyfrowej fotografii. Pierwsze zdjęcia przesyłane z satelitów w latach 50-tych i 60-tych były zatrzymaną stopklatką telewizyjnego obrazu, przetworzoną skanerem na sygnał radiowy, celem przekazania na ziemię - tworzone lampami telewizyjnymi i zapisywane analogowo - de facto: telewizją. Pierwsze cyfrowe aparaty z matrycami także były oparte na technice wideo - były to tak zwane still-digital-camera (lub still-camera), zapisujące zdjęcia na nośnikach magnetycznych, między innymi wspomniana Mavica firmy Sony z 1981 roku, i podobnie większość cyfrowych aparatów kompaktowych do połowy lat 90-tych.

Czym się w ogóle różni tradycyjna telewizja od fotografii cyfrowej?
W największym skrócie - wczesna telewizja to technika lampowa, oparta na srebrze i sczytywaniu obrazu za pomocą bombardowania strumieniem elektronów - chodzi w niej, z zasady, o uzyskanie iluzji ruchomego obrazu, zapis jest modulowany napięciem - zatem analogowy.

Fotografia cyfrowa jest oparta na czujnikach reagujacych na światło, zbudowanych z półprzewodników krzemowych - chodzi w niej o precyzyjną rejestrację padającego, nieruchomego obrazu - zapis z takiej matrycy jest z idei "zerojedynkowy", cyfrowy. Ta druga metoda jest, w swych założeniach, bardziej zbliżona do technik dawnych filmów fotograficznych, pozwalając na podobne regulowanie parametrów obrazu, jak w aparatach na film. Technika cyfrowa zwyciężyła dziś na wszystkich polach, również współczesna telewizja korzysta z rejestracji i zapisu cyfrowego. 

 Kolejne cegiełki do rozwoju cyfrowej fotografii dodawały po kolei wynalazki półprzewodników służących do budowy matryc - CCD (Charge Coupled Device)z roku 1969 - na początku wykorzystane w kamerach wideo, oraz, z innego rodzaju mikroelementów służących do budowy matryc CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)- powstałych z połączenia wielu patentów z lat 60-tych. Po tych wynalazkach nastąpił szalony wręcz wysyp badań i działań mających za cel stworzenie rejestratora fotograficznego. Do tego wszystkiego szedł rozwój technik zapisu, od taśmy magnetycznej, przez pamięć nietrwałą (ulotną), dyskietki, dyski miniaturowe z pamięcią trwałą, płyty CD, karty pamięci. Z wszystkich tych cegiełek budowała się fotografia cyfrowa jaką dzisiaj znamy. 



Telewizja i kamery wideo pierwsze "ucyfrowiały się" przechodząc z obrazu tworzonego lampowo na CCD zrobione z półprzewodników, chociaż sam zapis obrazu pozostawał nadal analogowy, modulowany za pomocą zmian napięcia. Była to zatem technika co nieco hybrydowa. 
Takie też były pierwsze aparaty "cyfrowe".

Z kamer wideo powstawały pierwsze pomysły na stworzenie pierwszych aparatów still-digital-camera, ale (co fatalne dla ustalenia palmy pierwszeństwa) zupełnie równolegle budowano prototypy z półprzewodnikowymi matrycami i OD RAZU z cyfrowym zapisem. Tej palmy pierwszeństwa nie ma zatem jednej. Jest cały las palm pierwszeństwa.

Tutaj prezentuję PIERWSZĄ W POLSKIM INTERNECIE opracowaną przez Fotodinozę linię rozwoju fotografii cyfrowej w postaci infografiki. Z PEWNOŚCIĄ jest niepełna. Chętnie przyjmę wszelkie uwagi, zwłaszcza, że tworzyłem ją po partyzancku i w pełni półprofesjonalnie.

Wersja do pobrania 4499x501 pixeli:

Wersja blogowa, podzielona na segmenty:

Stworzenie tej tabeli było największą robotą, jaką do tej pory wykonałem na tym blogu. Był to zapewne kawał dobrej, nikomu niepotrzebnej roboty.

Konkluzja

Aparat cyfrowy i obrazowanie cyfrowe było tak ponętną dziedziną wiedzy, że równolegle w wielu miejscach prowadzone były próby i eksperymenty dotyczące tych zagadnień. Nie sposób odpowiedzieć na pytanie - kto był pierwszy. Przynajmniej ja się nie podejmuję.
Jeśli ktoś zapyta was - kto wynalazł aparat cyfrowy, możecie z czystym sumieniem odpowiedzieć: "Amerykanie i Japończycy".

Każdy z producentów, który twierdzi, że pierwszy wypuścił aparat cyfrowy na rynek, może być łatwo skontrowany przez innych, z prostej przyczyny - nie ma definicji cyfrowego aparatu, ani nawet "wypuszczenia na rynek". Sony twierdzi, że była to Mavica w 1981 roku? No tak, ale to był prototyp i do tego z zapisem analogowym (choć rzeczywiście istotny). Fuji twierdzi, że zrobiło pierwszy na świecie aparat w pełni cyfrowy w 1988 roku (Fuji DS-1P)? Eee tam, wcześniej była prototypy Kodaka nieujawniane światu, wcześniej były inne w pełni cyfrowe, choć słabiej działające aparaty. Fuji DS-1P z resztą nie trafił nigdy do sprzedaży, a do tego Fuji zrobiło go w kooperacji z Toshibą. Do wszystkich tych pionierskich ruchów można znaleźć jakieś krytyczne "ale", zależy od stopnia krytycyzmu.
Zatem nie ma "pierwszego cyfrowego aparatu na świecie". To dzieło zbiorowe.
C.b.d.o.

Fabrykant

Pisząc ten artykuł sam uczyłem się tego wszystkiego, zatem zapewne popełniłem jakieś błędy. Z góry przepraszam za mój pełen półprofesjonalizm. I z dołu.

Zapraszam na Facebooka Fotodinozy: https://www.facebook.com/fotodinoza/

oraz na mojego bloga samochodowo - fotograficznego - MOTODINOZA


Źródła i źródełka:

https://www.nikonweb.com/qv1000c/
https://en.wikipedia.org/wiki/Cromemco_Cyclops
https://en.wikipedia.org/wiki/Minolta_RD-175

https://indianexpress.com/article/technology/gadgets/the-evolution-of-digital-cameras-from-kodaks-1975-digital-camera-prototype-to-iphone-5727036/
http://www.digicamhistory.com/1991.html

http://www.sonyinsider.com/2009/03/11/akio-morita-and-1981s-mavica-electronic-camera/

https://www.thoughtco.com/history-of-the-digital-camera-4070938

https://vdphotography.co.uk/index.php?title=Sony_Mavica_Floppy_Disk_Digital_Camera_Range

https://www.extremetech.com/extreme/88352-the-history-of-digital-photography

https://www.digitalkameramuseum.de/en/history