數位相機入門 十大里程碑·上
劉恩惠 于 2010.01.25 17:07:19 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創 | 平均/總評分:09.64/270
Soomal的《數位相機入門》終于與大家見面了。這個系列旨在向入門級消費者全面介紹關于數位相機的基礎知識,本著為菜鳥解惑、為新人指南的初衷,從構造、原理、參數入手,系統而詳細地剖析數位相機技術的方方面面。

不過在談技術之前,我想先和大家一起來回顧一下數位相機的發展歷程——這是一條不算漫長卻充滿故事的道路,也是一個技術競爭與市場策略共同決定勝負的激烈戰場;這其間不同人物、不同品牌所留下的幾個重要里程碑,值得后來者了解并銘記。

●里程碑一:1969年——美國人發明了CCD

2009年10月,瑞典皇家科學院諾貝爾獎委員會宣布,美國科學家威拉德·博伊爾(Willard S.Boyle)和喬治·史密斯(George E.Smith)與另一位華人科學家高錕分享當年的諾貝爾物理學獎。名單里的前兩位美國人,因發明了“電荷耦合器件圖像傳感器”而獲此殊榮;其實對于他們的這個創造,有一個更簡潔也更廣為人知的英文簡稱——CCD。

  • 在說明頒獎理由時,評選委員會稱贊說:“CCD是數位相機的電子眼,它革新了攝影術,現在光可以被電子化地記錄下來,取代了膠片。這一數字形式極大地方便了對圖像的處理和發送;無論是我們大海中深邃之地,還是宇宙中的遙遠之處,它都能給我們帶來水晶般清晰的影像。”

  • 的確,這是一項具有非凡意義的發明——它直接導致了光學影像領域的一場數字化變革。從1969年在實驗室誕生,直到2009年這項創造為兩位科學家帶來無上榮譽,時光恰好走過四十年。這四十年來,數字成像技術逐漸從尖端領域向民用領域靠攏,它不但在天文學、醫學、軍事研究方面發揮了關鍵作用,更重要的是CCD最終催生了照相機、攝像機行業的巨大變革,也由此大幅度改變了人們的攝影習慣。

    然而有消息說,當年與兩位獲獎者在朗訊科技公司下屬貝爾實驗室共事的Eugene Gordon以及Mike Tompsett在得知授獎消息后出來“辟謠”,指出數位相機影像感應器的發明者另有其人。好在無論真相如何,有一點可以明確,那就是——美國人發明的CCD最終改變了照相機行業的發展軌跡。

    ●里程碑二:1975年——斯蒂文·賽尚成了數位相機之父

    相機行業對CCD可能帶來的技術變革反應并不算快。在小型膠片式相機發展如日中天的上個世紀七十年代,討論膠片是否有可能被取代這個話題的確是需要勇氣的。但這并不代表就一定無人問津,CCD發明后的第六年,也就是1975年,恰恰是以生產膠片聞名的柯達(Kodak)公司試制完成了世界上第一臺“手持電子照相機”。時任柯達應用電子研究中心工程師的斯蒂文·賽尚(Steven Sasson)是這臺試驗品的設計者,他也有幸借此成為數位相機領域的先驅者。

  • 制造商=KODAK;焦距=0毫米;光圈=F;感光度=ISO;曝光補償=EV;曝光時間=秒;鏡頭=手動
  • 照片上的這臺龐然大物顯得如此丑陋、笨拙,但作為數位相機的雛形,我們可以從中找到一切現代數位相機必備的電子構成——起核心作用的感光晶片、不可或缺的數字化處理模塊和內部存儲單元、用于永久(其實是相對永久)記錄圖像檔案的存儲媒介以及用于驅動裝置的電池;只不過,當時的CCD僅有一萬畫素(100×100)、數模轉換和存儲機構異常龐大、存儲介質則是卡式磁帶、電力支援要依靠16節AA電池,而檢視所拍攝的照片則需要把存有圖像資訊的磁帶放在固定的播放裝置里并與微電腦、電視機相連。

  • 雖然起初這完全只是一個實驗——看看照相機離開膠片后是否能夠依靠其他途徑成像,但在成功之后賽尚不由對電子相機的未來充滿了信心。在當時的技術報告中我們讀到了如下文字:“此次試驗旨在證明,隨著技術的進步,攝影系統必將對未來的拍照方式造成實質性的影響。未來的相機可以想象成是一種能在光照條件極差的情況下拍攝出彩色照片的小型裝置。那時的照片將存儲在一種磁介質內,一種非易失性、穩定性極佳的存儲器,可從相機內取下以進行播放。這種照片的解析度將至少相當于現在的110膠卷。聲音也可同影像一并錄下,以增加照片的詮釋性。電子形式的照片經稍作修改或不作修改便可通過現有的通信信道發送出去。紅外攝影和可視攝影可通過同一部相機實現,只需更換光學濾鏡即可。照片將保存在膠卷、磁帶或視訊光碟上,并且相機存儲介質將可重復使用。”

    三十多年后的今天,我們再來回顧上面這段話,不由感慨萬千——技術的飛速發展使文中所描述的美好前景已然一一變為現實,甚至在很多方面大大超越了當年工程師們的想象力。也正因此,對于柯達公司以及斯蒂文·賽尚先生的創舉,我們更應懷有敬意。

    ●里程碑三:1984年——索尼馬維卡揚名洛杉磯奧運會

    早在1973年,電子業巨頭索尼對于CCD技術便表現出濃厚的興趣,經過多年的潛心研發,他們終于在1981年推出了自己的第一臺電子相機——MAVICA(馬維卡)。有些文獻資料說,MAVICA是全球第一臺拋棄膠片感光的相機,這個定義顯然是不全面的,如果MAVICA是先驅,斯蒂文·賽尚的創造又該如何定位?確切地說,索尼的這個產品是全球第一款針對市場發布的電子相機,而賽尚的那個設計可以視為“第一臺工程概念機”。MAVICA這個詞源于Magnetic Video Camera(按字面翻譯便是“磁性視訊相機”),廠方選取了這三個單詞各自的頭兩個字母,合并出這個全新商標。在若干年后數位相機趨于普及時,索尼曾重新啟用將這個承載著歷史的商標,將一個小型DC系列命名為“Digital MAVICA”。

    話題回到1981年問世的這第一代MAVICA。它的體積不再龐大(采用小型磁片作為存儲媒介、只靠3節AA電池供電)、拍攝使用也較接近于當時的普通膠片相機(光路結構近似于單眼)、甚至可以更換鏡頭(三支專用鏡頭的參數分別是25mm f/2、50mm f/1.4以及16-65mm f/1.4),而最關鍵的是其感光元件的畫素支援達到了27.9萬(570×490),在解析度方面遠遠超越了1975年柯達樣機上所采用的那塊CCD。這一切使MAVICA的實用性得到了很大程度的增強。不過在技術領域具有開創性意義的商業產品,在市場反饋上也最容易遭遇滑鐵盧,MAVICA并未在市場上取得成功,依舊未能突破“概念機”的局限。

  • 然而誰曾想,東京的《朝日新聞》卻用MAVICA相機在1984年的洛杉磯奧運會期間出盡風頭!在盛田昭夫所著的《SONY的故事》中有這樣一段描述——“他們(朝日社)在采訪車上安裝了一臺索尼的移動電話,記者們乘這輛車采訪全部的主賽場,把每場比賽的圖片通過電話發出去。朝日社用這種立拍可得的數字式圖片擊敗了其它的各家報紙。這是一次試驗,其結果使我們感到非常滿意。”

    電子相機在實戰中的優勢得以凸現,這不但讓索尼堅定了發展這類產品的決心,也讓其他各家同行企業都借此預見到了未來變革的必然性——二十世紀八十年代中期,越來越多的相機品牌研發出了自己的電子相機原型,其中包括佳能、尼康、松下、富士、東芝、卡西歐、奧林巴斯和柯尼卡等,他們中的絕大多數至今依然活躍在數位相機行業中。

    不過這類產品都還算不上真正意義的數位相機——它們雖然拋開了銀鹽膠片改用CCD感光,但在數據存儲方面都還沒有做到“數字化”。以索尼的MAVICA為例,它將CCD捕捉到的數字圖像資訊轉換為NTSC制式的視訊模擬訊號,然后存儲在被命名為“MAVIPAK”的專用磁片里,觀看時依然要用專門的讀取傳輸裝置與電視機相連。所以使用這類早期的電子相機時需要一個龐大的配件群來支援,成本高昂且易用性并沒有比柯達當初的工程樣機高明多少。因最終成像檔案等同于一幅靜態的視訊定格,所以當時這類有別于普通膠片式相機的產品被稱為“Still Video Camera(靜態視訊相機)”。

    MAVICA作為數位相機行業發展史上的里程碑之作奠定了索尼的行業先驅地位;雖然并未獲得市場的充分認可,但畢竟它是電子相機投入實踐應用并取得成功的最早典范。有意思的是,早在1984年,曾模仿索尼MAVICA設計出全球第二款可換鏡頭靜態視訊相機RC-701的佳能,在當今的照相機市場品牌占有率上已把索尼遠遠拋在了后面。然而,在上個世紀八十年代直至此后很長一段時間內,數位影像領域最有話語權的既不是索尼也不是佳能,而是柯達。

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    認真學習中。
    發表于2012.02.09 17:48:08
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    很好的歷史介紹,或許能從中發現未來的趨勢
    發表于2011.10.31 15:07:32
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    sony那三只鏡頭是找人代工的吧?
    發表于2011.01.01 15:51:43
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    學習了。CCD居然如此高壽,可見技術普及真不容易。
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    又了解了一段歷史
    發表于2010.01.26 11:18:03
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    難得恩惠還能找到這些圖片。感謝!
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