Как-то принято считать, что цифровая фотография - технология относительно молодая. Однако на самом деле это не совсем так. Скажем, первый персональный компьютер IBM (легендарный IBM PC) появился в 1981 году. Компьютер Altair, с которого принято начинать отсчет эры персональных компьютеров (как, кстати, и эры Microsoft) появился в 1975. А первая цифровая камера была представлена Sony в том же 1981 году. Камера эта называлась MAVICA (сокращение от Magnetic Video Camera - магнитная видеокамера). И название очень верно отражало суть камеры.

Во-первых, это была именно видеокамера. Она записывала кадры в формате NTSC. Однако это был не поток из 60 кадров в секунду, который выдавали телевизионные камеры, а отдельные кадры - то есть статические картинки или фотографии. И, соответственно, называлась MAVICA не цифровой камерой, а статической видеокамерой (Still video camera). Собственно говоря, MAVICA как раз и была продолжением линейки телевизионных камер Sony на основе ПЗС-матриц, только ориентированной на фотографию. Во многом, появление MAVICA было переворотом, аналогичным изобретению фотопроцесса Талботом. Действительно, на смену громоздким телекамерам с электронно-лучевыми трубками пришло компактное устройство на основе твердотельного ПЗС-сенсора. И фотография стала полностью электронной. Картинки, полученные камерой, можно было вывести на экран телевизора или распечатать на видеопринтере.

Однако, MAVICA не была цифровой камерой в полном смысле этого слова. Полученные на ПЗС-матрице изображения сохранялись на специальном гибком магнитном диске в аналоговом формате видеосигнала NTSC. Именно из-за этого диска и появилось слово Magnetic в названии камеры. Диск был похож на современную компьютерную дискету, но имел размер 2 дюйма (а не 3.5, как дискета). На диск можно было записать 50 кадров в режиме телевизионного поля или 25 в режиме полного кадра. Кстати, вместе с картинками можно было записывать и звуковые комментарии. Диск, естественно, был перезаписываемый, и назывался он Video Floppy.

Первая MAVICA продемонстрировала не столько принципиальную возможность создания компактного, полностью электронного фотоаппарата (это было сделано раньше), сколько его практическую ценность. Крупные игроки на рынке фототехники поняли, что эпоха серебра закончилась. Пусть не сразу, но электроника проникнет и в эту область рынка. Так что начало было положено. А что касается аудитории, то все прелести нового подхода, в первую очередь, оценили журналисты. Теперь можно было выдавать фотографии (пусть и с низким разрешением) прямо на полосу газеты или в эфир. Фактически, появление Mavica стало тем переломным моментом, который отделяет этап "proof of concept" (то есть, демонстрации технической возможности создания устройства) от этапа достаточно широкого (но все еще ограниченного) коммерческого использования.

Однако MAVICA стала в некотором смысле только венцом технологической эволюции, которая началась еще раньше. Собственно, идея полностью электронного устройства для получения изображения появилась еще в начале прошлого века - в 1908 году шотландец Алан Арчибальд Кэмпбел Свинтон (Alan Archibald Campbell Swinton) напечатал в журнале Nature статью, в которой описывалось такое устройство. Для регистрации изображения в нем использовалась электронно-лучевая трубка. В дальнейшем эта технология легла в основу телевидения.

Однако тема телевидения настолько обширна, что мы отвлечемся от нее и вернемся к относительно недавнему прошлому, имеющему к цифровой фотографии в ее нынешнем виде более непосредственное отношение. В 1969 году исследователи из Bell Laboratories - Уиллард Бойл (Willard Boyle) и Джордж Смит (George Smith) сформулировали идею устройства с положительной зарядовой связью (ПЗС). Они же описали способ использования такого устройства для получения изображения в электронной форме, а также для хранения данных. Как известно, ПЗС-матрицы до сих пор остаются основной технологией, используемой в цифровой фотографии. Однако теорией дело не ограничилось, и в следующем, 1970, году ученые из Bell Labs создали прототип электронной видеокамеры на основе ПЗС.

Правда, пока что все это представляло чисто академический интерес. Однако уже в 1973 году компания Fairchild (тоже, между прочим, легенда полупроводниковой индустрии) наладила промышленный выпуск ПЗС-матриц. Они могли выдавать только черно-белое изображение и имели разрешение всего 100х100 пикселов, но начало было положено. Кстати, в 1974 при помощи такой ПЗС-матрицы и 8-дюймового телескопа была получена первая астрономическая электронная фотография. В том же году Гил Амелио (Gil Amelio - он тоже работал в группе Bell Labs, которая изобрела ПЗС) разработал техпроцесс, позволяющий производить ПЗС-устройства на стандартном оборудовании для производства полупроводниковых устройств. После этого распространение ПЗС-сенсоров пошло намного быстрее.

Между тем, в 1972 году компания Texas Instruments запатентовала устройство под названием "Полностью электронное устройство для записи и последующего воспроизведения неподвижных изображений". В качестве чувствительного элемента в нем использовалась ПЗС-матрица, для хранения изображений предусматривалась магнитная лента, а воспроизводиться картинка должна была на телеэкране. В общем-то, данный патент практически полностью описывал структуру цифровой камеры (правда, она была не цифровой, а аналоговой, но сама идея та же). А в 1975 году инженер Стив Сассон (Steve J. Sasson) из компании Kodak сделал первую работающую камеру на ПЗС-матрице (все той же, производства Fairchild). Камера весила почти три килограмма и позволяла записывать снимки размером 100x100 пикселов на магнитную кассету (один кадр записывался 23 секунды). А в 1976 году первая коммерческая электронная камера Fairchild MV-101 была использована для инспекции продуктов Procter&Gamble (вы будете смеяться, но это были тампоны) на конвейерной линии. Причем к камере был приделан параллельный интерфейс для передачи данных в миникомпьютер DEC PDP-8/E. В принципе, это уже была первая, полностью цифровая камера.

В 1980 году Sony представила первую коммерческую цветную (до тех пор все работали с черно-белым изображением) видеокамеру на основе ПЗС-матрицы. Следом за ней, в 1981 году, появилась и пресловутая Mavica, о которой я написал в начале статьи и которую принято брать за точку отсчета в цифровой фотографии. Однако, как я уже говорил, это была аналоговая, а не цифровая камера. Первая же полностью цифровая камера была разработана в канадском университете Калгари. Она предназначалась для фотографирования северного сияния, была снабжена ПЗС-сенсором Fairchild и выдавала данные в цифровом формате. Называлось это устройство All-Sky camera.

Ну а потом понеслось - крупные электронные и фотографические компании начали одна за другой выпускать на рынок электронные видео и фото-камеры. Правда, были они редки, дороги и потому страшно далеки от народа. К тому же все они были аналоговыми и имели низкое разрешение (в основном, от 300 до 600 тысяч пикселов). Картинки в формате видеосигнала писались на магнитные носители (как правило, дискеты). А вот в 1988 году компания Fuji выпустила камеру Fuji DS-1P, которая записывала отснятые данные в цифровом виде на карточку флэш-памяти. Правда, сама картинка все равно оставалась в аналоговом видеоформате.

И вот, наконец, в 1990 году появилась уже полностью цифровая, коммерческая камера - DYCAM MODEL 1 (Logitech FotoMan). Была она, по нынешним временам, страшна неимоверно. Черно-белая (причем всего 256 градаций серого), разрешение 376x240 пикселов и всего 1 мегабайт встроенной памяти для хранения 32 снимков. Но зато вся электроника для оцифровки сигнала с ПЗС уже была встроена в камеру, картинки сжимались и сохранялись в формате TIFF, имелась встроенная вспышка и возможность подключить камеру к компьютеру. Стоило это чудо техники почти $1K, что, в принципе уже можно считать ценой массового устройства со всеми вытекающими последствиями.

Такова, вкратце, древняя история цифровой фотографии. В 90-х годах цифровые камеры обрели более-менее современный вид и начали стремительно завоевывать массовый рынок (то есть, произошел следующий переход - от ограниченного использования коммерческого продукта к массовому), но это уже совсем другая история.

Константин АФАНАСЬЕВ