點錯科技樹:20 年前蘋果曾與柯達共同開發數碼相機
在蘋果發展最為緩慢的時期,也就是喬布斯離開公司的90年代中期,蘋果公司也曾像Sony一樣點錯過“科技樹”,大家比較熟知的有Newton PDA,可能比較少人知道的是,蘋果還發布過世界上第一款消費級數碼相機——QuickTake 100。
這款產品第一次亮相是在94年2月17日的東京Macworld展會上,並於同年6月20日正式上市。至今這款產品已經有20年的歷史了。開啟了數字攝影的時代。
作為蘋果公司的一個創新性的產品,為什麼QuickTake 100很少被人們提及,主要原因就是喬布斯並沒有參與這個項目。而且這也是一款為數不多的非蘋果設計的非計算機產品。
QuickTake 100可以拍攝和存儲8張640×480像素或16張320×240像素的照片,不過由於擔心會影響自己現有的電影業務,因此柯達並不希望以自己的品牌來命名這款產品。所以很少有人知道這是第一款消費級的數碼相機。
意料之外的驚喜
如果沒有電荷耦合裝置(charged-coupled device,CCD),那麼數碼相機和數字圖像將不復存在,這個裝置是有兩個諾貝爾獎得主在一次偶然的機會發明的。
據說1969年9月8日,George E.Smith博士來到他老闆Willard Boyle博士位於默里山(Murray Hill)貝爾實驗室的辦公室,參加例行的集體討論會議。 Smith和Boyle聚在一起討論半導體集成電路,他們的老闆要求他們檢驗是否有可能用半導體設計出一種磁泡存儲器。
Smith投身於實驗,為貝爾的影像電話設計一個由一組矽二極管組成的電子束顯像管。 Smith記下一些筆記後發現,他們發明的這個東西不但可以存儲數據,還可以做為圖像傳感器。
CCD利用了固態的光電效應。 1921年,Albert Einstein正是因此而獲得諾貝爾獎。令人驚訝的是,他們二人只用了一個小時便草擬出了首個數碼圖像芯片。後來,Boyle曾輕描淡寫地說:“我們知道這是個特殊的發明,是我們開啟了在全世界範圍內大量使用小型相機的時代。”他曾經從事激光研究,並幫助阿波羅登月計劃選擇著陸地點。 Boyle於2011年去世,享年86歲。
CCD於1970年初公之於眾,並很快被幾家公司採用,其中甚至還包括了銷售商用電視芯片的美國無線電公司(RCA)、為美國空軍生產航空攝像機的飛兆半導體公司、德州儀器,當然還包括將之用於可視電話的貝爾實驗室。在2009年,Boyle和Smith因發明CCD而獲諾貝物理學獎。但實現CCD真正的價值的卻是柯達公司一位年輕而面帶稚氣的工程師。
用業餘時間完成
當Boyle和Smith發明了CCD時,數碼相機的發明者Steve Sasson仍在上大學。他於1973年獲得位於紐約州特洛伊的倫斯勒理工學院電機工程學士和碩士學位,在1973年,23歲的Sasson即進入附近的柯達公司,在設備部應用研究實驗室擔任初級電氣工程師。
1974年12月初,Sasson的老闆在辦公室門口攔住了這位年輕的工程師,告訴他最新流行的這些CCD的信息,並建議他用這個裝置完成一些影像研究。雖然截取數碼圖像引起了Sasson的好奇心,但他自己還有一堆工作要完成。於是他只有在業餘時間研究CCD。八年前,Sasson在一次採訪中對我說:“我到處了解這些東西怎麼樣,並閱讀了我能找到的所有與之相關的內容。然後我開始考慮怎樣捕捉圖像,也許可以做一台相機。一時之間,我豁然開朗,如果可以將圖像數字化,然後定格、保持,再來分析、存儲,最後再來看圖像,這就是我的目標。”
他首先花500美元訂購了兩個雙24針內聯式飛兆半導體201型號100×100像素的CCD。箱子裡有手寫的說明書,介紹了12個指針設定和對應的電壓。他告訴我:“只有當每個電壓設定在一定的值時每個器件才會開始工作。這些都需要不斷嘗試,只要有一個電壓不對,就得不到任何結果。”
Sasson所需要的當然不僅僅是個芯片。他還需要鏡頭、光學部件和曝光控制。最終,他利用一部柯達XL55電影攝影機得到了所需要的這一切。 Sasson將CCD與一台摩托羅拉A-to-D轉換器和十二個4096位動態存儲芯片組裝到了一起。他製作了電路並進行調試,從零開始設計並製作了數字電路。他還努力研究並製作出了CCD時序、回放時序、記錄板和電源。為了存儲拍攝的圖像,Sasson使用了12伏便攜式Memodyne300型盒式數據記錄器。
Sasson完成了這個CCD的原型機後,這個原型看上去像個兒童玩的模型搭建的玩具。它重量為8.5磅,使用16節AA電池,尺寸為8.25×6×9英寸,這個大小和烤箱一樣。 Sasson笑著說:“它看上去像個怪物。無論在1975年還是今天。”
第一張數碼照
由於沒有計算機,Sasson所有的CCD實驗都只能在示波器上測量。最終,1975年12月,他準備用它來拍一張真正的照片了。他和助手請實驗室技術員Joy Marchall擔任模特。她認識實驗室的這些“科學怪人”;不過,她不知道他們在做什麼,事實上當時沒人知道他們在做什麼。當她答應了,他們就拍攝了照片記錄下了她。
這台相機分辨率為100×100像素——0.01百萬像素,花了23秒鐘將黑白數碼圖像記錄在盒式磁帶上。但是,當他們將這個奇妙的裝置連接到實驗室的電視機上時,圖片比在相機上顯得更加奇怪。她的頭髮看起來正常,可面部卻模糊一片了。 Sasson花了好幾個小時終於發現了問題所在。
“當我設計回放裝置並從磁帶上讀取圖像時,我不知怎麼把第一個字節反轉到最後一個字節。黑白的圖像都沒問題,但灰色度被翻過去了。我們切換了一些線的位置,等了23秒鐘,然後她的圖像突然就出現。”
是電子相機還是數碼相機?
Sasson的業餘項目離其真正的成熟階段還相距甚遠。當Sasson證實他的想法,柯達公司其它人就開始著手開發這項顯然具有突破意義的產品。在柯達公司研究員Kenneth A. Parulski的帶領下成功開發了一種彩色CCD。但Sasson和柯達卻被索尼搶先了一步,進入了無膠片相機市場。索尼於1981年推出了首部商業電子靜態相機Pro Mavica。但Mavica只是一款類似靜態相機的產品,它使用獲得專利的兩英寸軟盤來存儲圖像,但這些相機要么太過昂貴,要么圖像分辨率不夠,最終在消費級相機市場慘淡收場。
80年代中期,好幾家相機製造商針對專業用戶推出了售價數千美元的電子靜態相機,其中包括佳能的RC-701和尼康的QC-1000C。 1987年中期,索尼推出了針對消費市場推出的產品MVC-C1 Hi Band VF Mavica,它並非數碼相機,而是一種似靜態相機的產品,可將圖像存儲在2英寸的方盤上。 1988年9月,富士推出了其首部電子靜態相機DS-1P,存儲在和東芝共同開發的16M的內置記憶卡上,但這款產品從未進入美國銷售。
這些都不是真正的數碼相機。
80年代初期,柯達的高級項目工程師兼專業相機首席設計師James E.McGarvey在柯達帶領包括Sasson在內的團隊,開發出了百萬像素數碼相機,第一部原型於1986問世。第一部商業型號為柯達DCS 100,它將130萬像素的CCD安裝在尼康膠片相機機身內,並於1991年問市。 DCS 100常常被認為是第一部真正的商業數碼相機,但售價在1萬至2萬美元之間,只賣給有錢的攝影記者,比如報導第一次海灣戰爭的記者,他們常常得隨身帶上約11磅的配件。
同樣在1991年,Dycam推出了手掌大小的Dycam 1,可拍攝黑白照片,售價995美元。 Dycam將技術授權給Logitech,後者將這種相機命名為Fotoman,並於次年開始銷售。不過它的目標並非消費級產品市場,而是針對房地產中介、保險公司和其它需要快速成像的行業。柯達發現了能聯接電腦的無膠片數碼相機的商業潛力,於是開始與蘋果合作生產QuickTake 100。
曲終人散
柯達與蘋果的合作中產生了幾個非常諷刺的事情。首先是柯達對自己這項發明的態度。柯達公司擔心這項新的發明會威脅現有的膠片業務,事實上他們的擔心是對的。不過柯達公司並未對此加以限制,反而允許其它製造商搶走了他們的風頭。柯達公司在經營不善的情況之下,於2012年1月宣布破產。
如今我們看到數碼相機作為一種獨立產品的地位也將被終結。自從蘋果推出iPhone智能手機以來,智能手機的相機成像質量不斷提高,導致數碼相機銷量從三年前開始嚴重下滑。最具諷刺的一點在於,數碼相機成也蘋果,衰也蘋果。
via Mashable
資料來源:雷鋒網
編輯:Travis