Nach und nach, Schritt für Schritt, hielt die digitale Fotografie Einzug. Die Nationale Luft- und Raumfahrtbehörde der USA begann in den 1960er Jahren mit der Nutzung digitaler Signale zusammen mit Missionen zum Mond (z. B. zur Kartierung der Mondoberfläche). Wie wir wissen, können analoge Signale während der Übertragung verloren gehen, während digitale Daten viel weniger anfällig dafür sind Fehler. In dieser Zeit wurde die erste hochpräzise Bildverarbeitung entwickelt, als die National Aerospace Agency die volle Leistungsfähigkeit der weltraumgestützten Bildverarbeitung und -verbesserung nutzte. Computertechnologie. Kalter Krieg, das eine Vielzahl von Spionagesatelliten und geheimen Bildgebungssystemen nutzte, trug ebenfalls dazu bei, die Entwicklung von zu beschleunigen Digitale Fotografie.

Die erste filmlose elektronische Kamera wurde 1972 von Texas Instruments patentiert. Hauptnachteil Dieses System sah vor, dass Fotos nur im Fernsehen angesehen werden konnten. Ein ähnlicher Ansatz wurde bei der Mavica von Sony umgesetzt, die im August 1981 als erste kommerzielle elektronische Kamera angekündigt wurde. Die Mavica-Kamera konnte bereits an einen Farbdrucker angeschlossen werden. Dabei handelte es sich nicht um eine echte Digitalkamera, sondern eher um eine Videokamera, mit der man einzelne Bilder aufnehmen und zeigen kann. Die Mavica (Magnetische Videokamera) konnte mit einem 570 x 490 Pixel großen CCD-Sensor, der dem ISO 200-Standard entsprach, bis zu fünfzig Bilder auf 2-Zoll-Disketten aufnehmen. Sie hatte eine Verschlusszeit von 1/60 Sekunde und eine manuelle Blende Einstellmöglichkeiten und drei austauschbare Objektive: 25-mm-Weitwinkelobjektiv, 50-mm-Normalobjektiv und 16-65-mm-Zoomobjektiv. Heutzutage mag ein solches System primitiv erscheinen, aber vergessen Sie nicht, dass Mavica vor fast 25 Jahren entwickelt wurde!

1992 kündigte Kodak die Veröffentlichung der ersten professionellen Digitalkamera an, der DCS 100, basierend auf der Nikon F3-Kamera. Die DCS 100 war mit einem 1,3-MB-CCD-Bildsensor und einer tragbaren Festplatte zum Speichern von 156 aufgenommenen Bildern ausgestattet. Es ist zu beachten, dass diese CD etwa 5 kg wog, die Kamera selbst 25.000 US-Dollar kostete und die resultierenden Bilder von einer Qualität waren, die nur zum Ausdrucken auf Zeitungsseiten geeignet war. Daher war es ratsam, solche Fotogeräte nur dann zu verwenden, wenn der Zeitpunkt der Bildaufnahme wichtiger war als deren Qualität.

Die Aussichten für die digitale Fotografie wurden mit der Einführung zweier neuer Arten von Digitalkameras im Jahr 1994 klarer. Apple Computer veröffentlichte erstmals die Apple QuickTake 100-Kamera, die eine seltsame Sandwichform hatte und 8 Bilder mit einer Auflösung von 640 x 480 Pixeln aufnehmen konnte. Es war die erste Digitalkamera für die breite Masse, die zu einem Verkaufspreis von 749 US-Dollar erhältlich war. Die damit erstellten Bilder waren zudem von schlechter Qualität, sodass sie nicht richtig gedruckt werden konnten, und da sich das Internet damals noch in einem frühen Entwicklungsstadium befand, war diese Kamera noch nicht weit verbreitet.

Die zweite Kamera, die Kodak im selben Jahr zusammen mit der Nachrichtenagentur Associated Press herausbrachte, war für Fotojournalisten gedacht. Seine Modelle NC2000 und NC200E kombiniert Aussehen Und Funktionalität Filmkameras mit sofortigem Zugriff auf Bilder und der für Digitalkameras typischen Bequemlichkeit der Aufnahme. Das Modell NC 2000 war in vielen Nachrichtenredaktionen weit verbreitet und gab den Anstoß für den Übergang von der Film- zur Digitaltechnik.

Seit Mitte der 90er Jahre des 20. Jahrhunderts sind Digitalkameras immer fortschrittlicher geworden, Computer sind schneller und kostengünstiger geworden und Software- mehr entwickelt. Im Laufe ihrer Entwicklung haben sich Digitalkameras von einem fremden Gerät, das ihren Entwicklern nur am Herzen liegen konnte, zu einem universellen, einfach zu bedienenden Fotogerät entwickelt, das sogar in allgegenwärtige Kameras eingebaut werden kann. Handys und dasselbe zu haben technische Eigenschaften, wie die meisten neueste Modelle Vollformat-Digitalkameras (35 mm). Und hinsichtlich der Qualität der resultierenden Bilder sind solche Fotogeräte Filmkameras überlegen.

Die ständigen Veränderungen in der Digitalkameratechnik sind bemerkenswert.

Teledermatologie, die Speicherung, Verarbeitung und Übertragung digitaler Bilder über Distanz, sind Themen, die mittlerweile viele Dermatologen sowohl in der Klinik als auch in der Privatpraxis beschäftigen. In diesem Artikel werden wir versuchen, die unserer Meinung nach wichtigsten Möglichkeiten der Teledermatologie aufzuzeigen. Durch den Einsatz der Teledermatologie wird neben der Verbesserung der Behandlungs- und Diagnosequalität auch die Arbeit des Arztes kostengünstiger, was insbesondere für niedergelassene Ärzte wichtig ist.

Digitale Bilder speichern und Hautpigmentbildungen untersuchen

Die Epilumineszenzdermatoskopie wurde Anfang der 70er Jahre zur präoperativen Diagnostik pigmentierter Hautläsionen „wiederentdeckt“. Diese Methode erschien zunächst recht kompliziert, da stationäre, recht sperrige, Stereomikroskope .

Mit dem Aufkommen tragbarer, handgeführter Dermatoskope sowie des binokularen Dermatoskops mit deutlich höherer Vergrößerung hat die Epilumineszenz-Dermatoskopie einen festen Platz eingenommen traditionelle Wege Prüfungen.

Mit einem Dermatoskop können Sie, genau wie mit einer beleuchteten Lupe, schnell die Hautoberfläche untersuchen. Bei der Untersuchung mit einem Dermatoskop wird eine spezielle Unterlegscheibe auf die Hautstelle gelegt. transparentes Material, auf die Immersionsflüssigkeit aufgetragen wird, die es ermöglicht, tiefere Hautschichten zu untersuchen. Untersuchungen haben gezeigt, dass bereits bei 10-facher Vergrößerung alle wesentlichen Struktur- und Farbbestandteile erkennbar sind.

Zunächst bei Untersuchungen sowohl mit einem Stereomikroskop als auch mit Dermatoskopen verschiedene Typen Es wurden Fotos oder Dias erstellt (falls erforderlich). Dies war aufgrund der fehlenden unmittelbaren Kontrolle über die Bildqualität stets mit erheblichen Kosten verbunden, da das Ergebnis der Aufnahme erst nach der Entwicklung des Films sichtbar war. All dies schränkte die Möglichkeiten der Dokumentation von Umfrageergebnissen erheblich ein. Später wurden sie gefunden technische Lösungen, sodass Sie Dermatoskope an einer an einen Computer angeschlossenen Videokamera montieren können. Diese Methode ermöglicht es, Bilder entweder auf einem Computermonitor oder auf einem separaten Monitor anzuzeigen und anschließend zu speichern (Abb. 1, Abb. 2).

Diese Methode ist der herkömmlichen Fotografie in Bezug auf Geschwindigkeit und Kosten (aufgrund des rapiden Rückgangs der Kosten für hochwertige Computerausrüstung in China) definitiv überlegen letzten Jahren) und die Möglichkeit, die Qualität der Bildspeicherung zu steuern. Allerdings ist der Einsatz dieser Methode dadurch eingeschränkt, dass die optische Auflösung eines Computerbildes bei Verwendung heutiger „normaler“ Videokameras und Computer-Grafikkarten geringer ist als bei klassischen Dias.

Zudem lassen sich Computerbilder nicht ohne merklichen Qualitätsverlust in dem für klinische Präsentationen oder Vorträge notwendigen Ausmaß vergrößern. Bei der Betrachtung eines im Computer gespeicherten dermatoskopischen Befundes am Monitor oder beim Ausdruck auf einem fotogroßen Farb- oder Videodrucker (wie es in der alltäglichen Praxis zur Diagnostik und Dokumentation üblich ist) unterscheidet sich die Bildqualität jedoch praktisch nicht von einer normalen Foto.

Sowohl in der klinischen Fotografie als auch in der Videofotografie ist es wichtig, dass die wiedergegebenen Farben natürlich sind. Moderne Videokameras sind in der Lage zu vergleichen weiße Farbe als Muster und überwachen Sie das Farbspektrum in jedem Moment der Aufnahme ständig. Allerdings handelt es sich bei der Epilumineszenzdermatoskopie im Bereich der Farbwahrnehmung um eine absolut subjektive Methode, da keine Standards dafür vorliegen vergleichende Analyse Farben sind nicht möglich. Zum Beispiel bei der Beurteilung Farbnuancen Bei melanozytären Formationen muss sich der Forscher nur auf die persönliche Wahrnehmung verlassen. Bei der Analyse eines Bildes müssen Sie bedenken, dass nicht nur die Kamera und die Beleuchtung, sondern auch die Computerkomponenten, die das Bild verarbeiten und übertragen (Monitor, Grafik- oder Videokarte usw.), die Farbe beeinflussen können. Die Diagnose wird wie immer vom Arzt gestellt, nicht vom System. Expertensysteme oder automatische Screening-Systeme befinden sich derzeit erst in der Entwicklung.

Zum Bereich der digitalen Fotografie gehören neben der eigentlichen digitalen Ausrüstung traditionell:

• Analoge Komponenten digitaler Geräte (z. B. enthält die Matrix analoge Teile);
• Fernseh- und Videokameras, einige Fax- und Kopiergeräte, die zur Bilderzeugung kameraähnliche Matrizen verwenden, aber ein analoges Signal übertragen und aufzeichnen;
• Einige historische Modelle von Fotogeräten, zum Beispiel Sony Mavica, zeichnen analoge Signale auf.

Fortschritte in der Technologie und bei der Herstellung von Fotosensoren und optischen Systemen ermöglichen die Entwicklung digitaler Kameras, die in den meisten Anwendungsbereichen die Ausrüstung für die Filmfotografie verdrängen, obwohl es auch Anhänger des Films gibt professionelle Fotografen bleiben. Darüber hinaus hat die Entwicklung digitaler Miniaturkameras, die in Mobiltelefone und Taschencomputer eingebaut sind, neue Anwendungsgebiete für die Fotografie geschaffen.

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  Die digitale Fotografie beginnt mit der Erstellung und Implementierung eines Fotosensors oder Fotosensors – eines lichtempfindlichen Geräts, das aus einer Matrix und einem Analog-Digital-Wandler besteht.

  Sensorgröße und Bildwinkel

  Die Sensorgrößen der meisten Digitalkameras sind kleiner als ein Standard-35-mm-Filmrahmen. In diesem Zusammenhang entsteht das Konzept äquivalente Brennweite Und Erntefaktor.

  Rahmenformat

  Die meisten Digitalkameras haben ein Seitenverhältnis von 1,33 (4:3), das gleiche Seitenverhältnis wie die meisten älteren Computermonitore und Fernseher. Bei der Filmfotografie wird ein Seitenverhältnis von 1,5 (3:2) verwendet. Grundsätzlich werden alle digitalen Spiegelreflexkameras mit Fotosensorgrößen bis 24×36 mm mit Arbeitslängen von Spiegelreflex-Fotoobjektiven hergestellt Filmkameras Diese Klasse ermöglicht die Verwendung alter Optiken, die für diesen Bereich entwickelt wurden. Dies wird hauptsächlich durch das Vorhandensein eines springenden Sucherspiegels verursacht, der die Reduzierung des Objektivflansches begrenzt und automatisch die Möglichkeit der Verwendung (Kontinuität) zuvor veröffentlichter Objektive beibehält. Die Verwendung alter Optiken in digitalen Spiegelreflexkameras mit Matrizen kleiner als 24 x 36 mm führt manchmal zu einer besseren Objektivauflösung über die Bildfläche, da der periphere Teil des Bildes nicht genutzt wird.

  Digitalkameragerät

  Arten von Digitalkameras

  Digitalkameras mit integrierter Optik

  DSLR-Kameras

  Digitale Spiegelreflexkameras (dt. DSLR) sind analog zu Film-Spiegelreflexkameras und haben vergleichbare Größen (kleiner aufgrund des Fehlens eines Filmkanals).

  Die Spiegelreflexkamera hat ihren Namen Spiegelsucher(dt. TTL, Through The Lens), mit dem der Fotograf die Möglichkeit hat, die Szene durch das Kameraobjektiv zu visualisieren.

  Mittelformatkameras und andere professionelle Digitalkameras

  Für den professionellen Einsatz sind auch Digitalkameras mit größerem Format erhältlich. Darunter gibt es zum Beispiel spezialisierte Panoramakameras, sowie Kameras mit großen Standardformaten, wie zum Beispiel dem Mittelformat.

  Bei Standardformaten werden statt komplett digitaler Kameras auch erfolgreich digitale „Rückteile“ eingesetzt.

  Digitale Hintergründe

  Einstellungen für Digitalkameras

  Die Qualität des von einer Digitalkamera erzeugten Bildes besteht aus vielen Komponenten, die viel zahlreicher sind als bei der Filmfotografie. Darunter:

  • Abmessungen von Fotosensoren
  • Elektronische Schaltung zum Lesen und Digitalisieren eines analogen ADC-Signals
  • Verarbeitungsalgorithmus und Dateiformat zum Speichern digitalisierter Daten
  • Matrixauflösung in Mpix (Anzahl Pixel)

  Anzahl und Größe der Matrixpixel

  Bei Digitalkameras ist die Anzahl der physischen Pixel der wichtigste Marketingparameter und reicht von 0,1 (für Webcams und eingebaute Kameras) bis ~21 Megapixel. (Einige Hintergründe haben bis zu 420 Megapixel). Bei digitalen Videokameras - bis zu 6 Megapixel. Die Pixelgrößen in großen Fotosensoren betragen ~6–9 Mikrometer, in kleinen sind sie weniger als ~6 Mikrometer.

  Sucher

  • Direkter Sucher
    • Guckloch aus Glas
    • Strahlteiler
    • Elektronischer Sucher EVF
    • Gelenkspiegel (Sucherspiegel)
  • LCD-Sucher

  Dateiformate

  Bit-Farbtiefe

  Speichermedium

  Die meisten modernen Digitalkameras zeichnen aufgenommene Bilder in den folgenden Formaten auf Flash-Karten auf:

  • Memory Stick (Modifikationen PRO, Duo, PRO Duo)

  Der heute (2014) am häufigsten verwendete Speicherkartentyp ist Secure Digital. Es ist auch möglich, die meisten Kameras über Standardschnittstellen – USB und IEEE 1394 (FireWire) – direkt an einen Computer anzuschließen. Bisher wurde eine Verbindung über einen seriellen COM-Port verwendet. Einige Kameras verfügen zusätzlich zu den Speicherkartensteckplätzen über einen integrierten Speicher.

  Vor- und Nachteile der digitalen Fotografie

  Hauptartikel: Vorteile und Probleme der digitalen Fotografie

  Hauptvorteile der digitalen Fotografie

  • Effizienz des Drehprozesses und Erzielung des Endergebnisses.
  • Riesige Ressource an vielen Bildern.
  • Große Auswahl an Aufnahmemodi.
  • Einfach zu erstellende Panoramen und Spezialeffekte.
  • Kombination von Funktionen in einem Gerät, insbesondere Videoaufnahme bei Digitalkameras und umgekehrt Fotomodus bei Videokameras.
  • Reduzierung der Größe und des Gewichts der Fotoausrüstung.
  • Möglichkeit der Vorschau des Ergebnisses.

  Die Hauptnachteile der digitalen Fotografie

  Die Kunst der digitalen Fotografie ist eine Kategorie kreativer Praktiken, die mit der Erstellung, Bearbeitung, Transformation und Präsentation digitaler Bilder als urheberrechtlich geschützte Werke verbunden sind. Digitale Fotografie kann als eigenständiges visuelles Werk (Foto, Fotoabzug, Foto-Leuchtkasten) präsentiert werden, kann aber auch als Bestandteil in größere Formen, wie Installationen, Performances, Computerkunstprogramme und Datenbanken, Internetprojekte in der zeitgenössischen Kunst, eingebunden werden.

  Begriff "Digitale Fotografie" ermöglicht es Ihnen, Bilder, die mit dem Prozess der digitalen Fotografie und/oder Computerbearbeitung erstellt wurden, von Bildern zu unterscheiden, die durch Aufnahmen mit einer analogen Filmkamera entstanden sind.

  Die digitale Fotografie hat ihre Überlegenheit gegenüber dem Film bewiesen, aber der Sieg ist noch nicht endgültig. Der Film hat etwas Anziehendes. Etwas, das einen mit Besorgnis dazu bringt, die Wärme der Farben und die einzigartige Maserung der Oberfläche der Fotokarte zu betrachten. Natürlich wird jemand einwenden und sagen, dass einem digitalen Foto in einem Grafikeditor alle diese Eigenschaften verliehen werden können. Vielleicht wird der Film von denen verwendet, die nostalgisch für die alten Zeiten sind.

  Alle Bilder in den Beispielen wurden mit den gleichen Einstellungen auf einer Nikon D800 Digitalkamera und einer Nikon F100 Filmkamera aufgenommen. In beiden Fällen das Gleiche Nikon-Objektiv 50 mm f/1,4.

  Links ist ein Filmbild. Die Nummer steht rechts. Blende: f/2,8-, Verschlusszeit: -1/1600-, Lichtempfindlichkeit -ISO: 100.

  Vorteile des Fotografierens mit einer Filmkamera

  • Der Film hat eine kleine Anzahl von Bildern. Jedes Bild kostet einen bestimmten Betrag, daher muss der Fotograf das Motiv intelligenter auswählen und die Kamera einrichten. Es ist unmöglich, das Material sofort anzuzeigen, daher müssen Sie Ihre Fähigkeiten bei der Einstellung aller Kameraparameter perfektionieren. Einen grafischen Editor gibt es schließlich auch nicht.
  • Filmkameras sind viel günstiger als Digitalkameras. Jeder kann sich ein solches Gerät leisten und mit dem Fotografieren beginnen.
  • Film hat einen größeren Dynamikumfang als digital. Das bedeutet, dass kontrastreiche Szenen mit schwierigen Lichtverhältnissen auf Film besser aussehen. Wenn man sich jedoch die neuesten Entwicklungen im Bereich der digitalen Fotografie ansieht, ist es erwähnenswert, dass moderne Geräte der Mittel- und Profiklasse über Funktionen zur Erweiterung des Dynamikumfangs und HDR-Aufnahmemodi verfügen.
  • Film-Messsucherkameras sind recht günstig, obwohl digitale Gegenstücke erst 2006 auf den Markt kamen und höhere Kosten verursachen.
  • Filmkörnung verleiht dem Bild eine gewisse Magie und Attraktivität, während digitales Rauschen die Bilder einfach zerstört.
  • Der Akku von Filmkameras hält aufgrund des geringeren Energieverbrauchs deutlich länger als bei digitalen Geräten.

  

  Links ist ein Filmbild. Rechts ist digital. Blende: f/1,8-, Verschlusszeit: 1/320-, Lichtempfindlichkeit -ISO: 100.

  Negative Eigenschaften des Films

  • Das Entwickeln, Scannen und der Film selbst kosten Geld.
  • Der Prozess, ein Bild auf Fotopapier zu erhalten, ist arbeitsintensiv und erfordert spezielle Ausrüstung und Kenntnisse.
  • Profis haben zu Hause Fotolabore, aber das ist nicht für jeden praktisch, so dass viele Fotografen ihre Bilder nicht ohne die Beteiligung eines Vermittlers – eines Entwicklungsstudios – erhalten können.
  • Der Film muss in Hüllen aufbewahrt werden. Jeder muss unterschrieben werden. Mit der Zeit sammeln sich viele davon an und müssen isoliert werden großer Raum zur Aufbewahrung.
  • Um ein Filmbild in ein digitales Bild umzuwandeln, muss es gescannt werden, was zu einem Qualitätsverlust führt.

  
  

  Links ist ein Filmrahmen, rechts ein digitaler Rahmen. Blende: f/5-, Verschlusszeit: -1/640-, Lichtempfindlichkeit -ISO: 100.

  Die Vorteile der digitalen Fotografie

  • Digitale Geräte arbeiten deutlich schneller als Filmgeräte. Sie brauchen keine Zeit, um Bilder zurückzuspulen. Solche Kameras der beste Weg Geeignet für das Filmen von Ereignissen, die maximale Reaktion und Geschwindigkeit erfordern. Dazu gehören Reportagefotografie, Sportwettkämpfe und Tierfotografie.
  • Die Speicherkarte ist viel kleiner als Film. Gleichzeitig können Sie noch viele weitere Bilder darauf speichern.
  • Das Filmmaterial kann sofort angesehen werden.
  • Um einen Rahmen zu bearbeiten, müssen Sie ihn lediglich in einen Grafikeditor laden, anstatt sich auf eine aufwändige Digitalisierung mit Qualitätsverlust einzulassen. Außerdem sind die meisten Kameras in der Lage, Bilder im RAW-Format zu speichern, sodass Sie ohne Qualitätsverlust direkt mit den Informationen arbeiten können, die der Kamerasensor empfängt.
  • Die überwiegende Mehrheit der Digitalkameras kann Videos aufnehmen. Moderne Geräte Sie tun es auf der Ebene von Filmkameras.
  • Digitalkameras ermöglichen die Manipulation der Lichtempfindlichkeit des Sensors und des Weißabgleichs. Im Falle eines Films müssen Sie zum Ändern eines dieser Parameter den Filmtyp ändern. Bis der Film vollständig aufgebraucht ist, kann er nicht aus der Kamera entfernt werden.

  

  Links Film, rechts Digital. Blende: f/2,8-, Verschlusszeit: -1/400, Lichtempfindlichkeit -ISO: 100.

  Nachteile der digitalen Fotografie

  • Hohe Kosten für digitale Fotoausrüstung.
  • Billige Digitalkameras nehmen beim Konvertieren in JPEG zu viele Änderungen am resultierenden Bild vor. Übergänge zu helle Bereiche sie werden schlecht übertragen und die Bilder werden zu kontrastreich.
  • Die Matrix verstopft. Dies führt dazu, dass eine sorgfältige Reinigung des Sensors erforderlich ist. Andernfalls werden bei Langzeitbelichtungen Staubflecken auf Ihren Fotos sichtbar.
  • Ein Archiv digitaler Fotos muss auf zuverlässigen Medien aufbewahrt und vorzugsweise gesichert werden. Bei Beschädigung Festplatte Alle Informationen gehen verloren. Die Wahrscheinlichkeit einer Filmbeschädigung ist geringer.

  

  Links ist ein Filmrahmen, rechts ein digitaler Rahmen. Blende: f/5,6-, Verschlusszeit: -1/250-, Lichtempfindlichkeit: -ISO 100, Blitz.

  Die Geschichte der Erfindungen ist manchmal sehr skurril und unvorhersehbar. Genau 40 Jahre sind seit der Erfindung auf dem Gebiet der Halbleiter-Optoelektronik vergangen, die zum Aufkommen der digitalen Fotografie führte.

  Am 10. November 2009 wurden die Erfinder Willard Boyle (geb. 1924 in Kanada) und George Smith (geb. 1930) ausgezeichnet Nobelpreis. Während ihrer Arbeit bei Bell Labs erfanden sie 1969 ein ladungsgekoppeltes Gerät: einen CCD-Sensor oder CCD (Charge-Coupled Device). Ende der 60er Jahre. 20. Jahrhundert Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die MOS-Struktur (Metalloxid-Halbleiterverbindung) lichtempfindlich ist. Das Funktionsprinzip eines CCD-Sensors, der aus einzelnen lichtempfindlichen MOS-Elementen besteht, basiert auf der Ablesung des unter Lichteinfluss erzeugten elektrischen Potentials. Die Ladungsverschiebung erfolgt sequentiell von Element zu Element. Die CCD-Matrix, bestehend aus einzelnen lichtempfindlichen Elementen, ist zu einem neuen Gerät zur Erfassung optischer Bilder geworden.

  Willard Boyle (links) und George Smith. 1974 Foto: Alcatel-Lucent/Bell Labs

  

  CCD-Sensor. Foto: Alcatel-Lucent/Bell Labs

  Um jedoch eine tragbare Digitalkamera auf Basis eines neuen Fotodetektors zu entwickeln, mussten kleine Komponenten mit geringem Stromverbrauch entwickelt werden: ein Analog-Digital-Wandler, ein Prozessor zur Verarbeitung elektrischer Signale, ein kleiner hochauflösender Monitor, und ein nichtflüchtiges Informationsspeichergerät. Das Problem der Schaffung einer CCD-Struktur mit mehreren Elementen schien nicht weniger dringend. Es ist interessant, einige Phasen der Entstehung digitaler Fotografie nachzuzeichnen.

  Erste CCD-Matrizen a, vor 40 Jahren von Neugeprägten geschaffen Nobelpreisträger, enthielt nur sieben lichtempfindliche Elemente. Auf dieser Grundlage erstellten Wissenschaftler der Bell Labs 1970 einen Prototyp einer elektronischen Videokamera. Zwei Jahre später erhielt Texas Instruments ein Patent für „Completely elektronisches Gerät zur Aufnahme und anschließenden Wiedergabe von Standbildern.“ Und obwohl die Bilder auf Magnetband gespeichert waren, konnten sie auf einem Fernsehbildschirm wiedergegeben werden, d. h. Das Gerät war im Wesentlichen analog; das Patent enthielt eine umfassende Beschreibung Digitalkamera.

  1974 wurde eine astronomische elektronische Kamera mit einer Fairchild-CCD-Matrix (Schwarzweiß, mit einer Auflösung von 100 x 100 Pixeln) entwickelt. (Pixel ist eine Abkürzung englische Wörter Bild (pix-) Bild und Element (-el) - Element, d.h. Bildelement). Mit denselben CCD-Matrizen entwickelte der Kodak-Ingenieur Steve Sasson ein Jahr später die erste konventionell tragbare Kamera. Ein 100 x 100 Pixel großes Bild wurde 23 Sekunden lang auf einer Magnetkassette aufgezeichnet, die fast drei Kilogramm wog.

  

  1975, ein Prototyp der ersten Kodak-Digitalkamera in den Händen des Ingenieurs Steve Sasson.

  IN ehemalige UdSSRÄhnliche Entwicklungen wurden ebenfalls durchgeführt. 1975 wurden Tests an Fernsehkameras mit inländischen CCDs durchgeführt.

  1976 brachte Fairchild die erste kommerzielle elektronische Kamera auf den Markt, die MV-101, die am Fließband zur Produktqualitätskontrolle eingesetzt wurde. Das Bild wurde auf einen Minicomputer übertragen.

  Schließlich kündigte die Sony Corporation 1981 die Entwicklung eines elektronischen Modells der Mavica-Kamera (Abkürzung Magnetic Video Camera) an Spiegelreflexkamera mit Wechselobjektiven. Erstmals in einer Haushaltskamera war der Bildempfänger eine Halbleitermatrix – ein CCD mit den Maßen 10x14 mm und einer Auflösung von 570x490 Pixeln. So entstand der erste Prototyp einer Digitalkamera (DCC). Sie zeichnete einzelne Bilder in analoger Form auf einem Medium mit metallisierter Oberfläche auf – einer flexiblen Magnetplatte (diese Zwei-Zoll-Diskette hieß Mavipak) im NTSC-Format und wurde daher offiziell als „statische Videokamera“ (Still Video Camera) bezeichnet ). Technisch gesehen war Mavica eine Fortsetzung der Reihe CCD-basierter Fernsehkameras von Sony. Umständliche Fernsehkameras mit Kathodenstrahlröhren wurden bereits durch ein kompaktes Gerät auf Basis eines Festkörper-CCD-Sensors ersetzt – ein weiterer Einsatzbereich der Erfindung aktueller Nobelpreisträger.

  

  Sony Mavica

  Seit Mitte der 80er Jahre arbeiten fast alle führenden Fotomarken und eine Reihe von Elektronikgiganten an der Entwicklung von Digitalkameras. 1984 entwickelte Canon die Videokamera Canon D-413 mit der doppelten Auflösung der Mavica. Eine Reihe von Unternehmen haben Prototypen von Digitalkameras entwickelt: Canon brachte die Q-PIC (oder ION RC-250) auf den Markt; Nikon – Prototyp der QV1000C DSC mit Datenaufzeichnung in analoger Form; Pentax stellte einen Prototyp einer Digitalkamera namens PENTAX Nexa mit einem 3-fach-Zoomobjektiv vor. Der CCD-Empfänger der Kamera diente gleichzeitig als Belichtungsmesssensor. Fuji präsentierte auf der Photokina-Messe die Digital Still Camera (DSC) DS-IP. Zwar erhielt sie keine kommerzielle Werbung.

  
  

  Nikon QV1000C

  
  

  Pentax Nexa

  
  

  Canon Q-PIC (oder ION RC-250)

  Mitte der 80er Jahre entwickelte Kodak einen industriellen Prototyp eines CCD-Sensors mit einer Auflösung von 1,4 Megapixeln und prägte den Begriff „Megapixel“.

  Eine Kamera, die Bilder als digitale Datei speicherte, war die 1988 angekündigte Fuji DS-1P (Digital Still Camera-DSC), die mit 16 MB integriertem flüchtigen Speicher ausgestattet war.

  

  Fuji DS-1P (Digitale Fotokamera-DSC)

  Olympus zeigte 1990 auf der PMA einen Prototyp der Digitalkamera Olympus 1C. Auf derselben Ausstellung stellte Pentax seine verbesserte Kamera PENTAX EI-C70 vor, die mit einem aktiven Autofokussystem und einer Belichtungskorrekturfunktion ausgestattet ist. Schließlich erschien das Amateurmodell Dycam Model 1, besser bekannt unter dem Namen Logitech FotoMan FM-1, auf dem amerikanischen Markt. Seine CCD-Matrix mit einer Auflösung von 376x284 Pixeln erzeugte nur ein Schwarz-Weiß-Bild. Die Informationen wurden in den regulären RAM (nicht in den Flash-Speicher) geschrieben und gingen für immer verloren, wenn die Batterien (zwei AA-Zellen) ausgeschaltet oder entladen wurden. Es gab keine Anzeige für Betrachtungsrahmen; das Objektiv wurde manuell fokussiert.

  

  Logitech FotoMan FM-1

  Im Jahr 1991 fügte Kodak der professionellen Kamera Nikon F3 digitale Inhalte hinzu und nannte das neue Produkt Kodak DSC100. Die Aufzeichnung erfolgte auf einer Festplatte, die in einem separaten Block untergebracht war und etwa 5 kg wog.

  

  Kodak DSC100

  Sony, Kodak, Rollei und andere Unternehmen stellten 1992 hochauflösende Kameras vor, die als professionell einzustufen waren. Sony stellte den Seps-1000 vor, dessen lichtempfindliches Element aus drei CCDs bestand, die eine Auflösung von 1,3 Megapixeln lieferten. Kodak entwickelte die DSC200 auf Basis der Nikon-Kamera.

  Auf der Photokina-Messe 1994 wurde die professionelle Digitalkamera Kodak DSC460 angekündigt hohe Auflösung, Die CCD-Matrix enthielt 6,2 Megapixel. Es wurde auf Basis der professionellen Film-Spiegelreflexkamera Nikon N90 entwickelt. Die CCD-Matrix selbst mit den Maßen 18,4 x 27,6 mm wurde in einen elektronischen Adapter eingebaut, der an das Gehäuse angedockt wurde. Im selben Jahr 1994 erschienen die ersten Flash-Karten der Formate Compact Flash und SmartMedia mit einer Kapazität von 2 bis 24 MB.

  

  Kodak DSC460

  Das Jahr 1995 markierte den Beginn der Massenentwicklung von Digitalkameras. Minolta stellte zusammen mit Agfa die Kamera RD175 (CCD-Matrix 1528 x 1146 Pixel) her. Auf der Ausstellung in Las Vegas wurden etwa 20 Modelle digitaler Amateurkameras vorgeführt: eine kleine Digitalkamera von Kodak mit einer Auflösung von 768 x 512 Pixeln, einer Farbtiefe von 24 Bit und integriertem Speicher, der die Aufnahme ermöglicht bis 20 Bilder; Pocket ES-3000 von Chinon mit einer Auflösung von 640x480 mit herausnehmbaren Speicherkarten; kleine Foto-PC-Kameras von Epson mit zwei möglichen Auflösungen – 640 x 480 und 320 x 240 Pixel; Fuji X DS-220 mit einer Bildgröße von 640 x 480 Pixeln; Kamera RDC-1 von Ricoh mit der Möglichkeit sowohl Zeitraffer als auch Videoaufzeichnung mit einer Super-VHS-Videoformatauflösung von 768x480 Pixeln. Die RDC-1 war mit einem Objektiv mit Dreifachzoom und einer Brennweite von 50-150 mm (Kleinbildäquivalent) ausgestattet und die Funktionen Fokussierung, Belichtungsbestimmung und Weißabgleich wurden automatisiert. Es gab auch ein LCD-Display zum schnellen Betrachten der aufgenommenen Aufnahmen. Casio zeigte auch kommerzielle Muster seiner Kameras. Die ersten Consumer-Kameras wurden veröffentlicht: Apple QuickTake 150, Kodak DC40, Casio QV-11 (die erste Digitalkamera mit LCD-Display und die erste mit rotierendem Objektiv), Sony Cyber-Shot.

  So begann der digitale Wettlauf an Fahrt zu gewinnen. Heutzutage sind Tausende von Modellen von Digitalkameras, Videokameras und Telefonen mit eingebauten Kameras bekannt. Der Marathon ist noch lange nicht vorbei.

  Es ist zu beachten, dass einige Digitalkameras mit einer lichtempfindlichen CMOS-Matrix ausgestattet sind. CMOS ist eine komplementäre Metalloxid-Halbleiterstruktur. Ohne auf die topologischen Merkmale von CMOS- und CCD-Matrizen einzugehen, betonen wir, dass ihre gravierenden Unterschiede nur in der Methode zum Lesen des elektronischen Signals bestehen. Beide Matrizentypen basieren jedoch auf lichtempfindlichen MOS-Strukturen (Metalloxid-Halbleiter).