Verlauf der Kamera

Digitalkameras unterscheiden sich von ihren analogen Vorgängern vor allem dadurch, dass sie keinen Film verwenden, sondern Fotos auf digitalen Speicherkarten oder internem Speicher aufnehmen und speichern. Ihre niedrigen Betriebskosten haben chemische Kameras in Nischenmärkte verbannt. Digitalkameras verfügen jetzt über drahtlose Kommunikationsfähigkeiten (z. B. Wi-Fi oder Bluetooth) zum Übertragen, Drucken oder Freigeben von Fotos und sind häufig auf Mobiltelefonen zu finden.,

Digitale Bildgebungstechnologieedit

Grundlage für digitale Kamerabildsensoren ist die Metalloxid-Halbleiter-Technologie (MOS), die aus der Erfindung des MOSFET (MOS-Feldeffekttransistor) von Mohamed M. Atalla und Dawon Kahng bei Bell Labs im Jahr 1959 stammt. Dies führte zur Entwicklung von digitalen Halbleiter-Bildsensoren, einschließlich des Charge-Coupled Device (CCD) und später des CMOS-Sensors.,

Der erste Halbleiter-Bildsensor war der CCD, der 1969 von Willard S. Boyle und George E. Smith bei Bell Labs erfunden wurde. Während der Erforschung der MOS-Technologie erkannten sie, dass eine elektrische Ladung die Analogie der magnetischen Blase war und dass sie auf einem winzigen MOS-Kondensator gespeichert werden konnte. Da es ziemlich geradlinig war, eine Reihe von MOS-Kondensatoren hintereinander herzustellen, schlossen sie eine geeignete Spannung an sie an, so dass die Ladung von einem zum nächsten getreten werden konnte. Die CCD ist eine Halbleiterschaltung, die später in den ersten digitalen Videokameras für Fernsehsendungen verwendet wurde.,

Der NMOS Active-Pixel Sensor (APS) wurde Mitte der 1980er Jahre von Olympus in Japan erfunden, was durch Fortschritte bei der Herstellung von MOS-Halbleiterbauelementen ermöglicht wurde, wobei die MOSFET-Skalierung kleinere Mikron-und dann Submikron-Werte erreichte. Die NMOS APS wurde 1985 von Tsutomu Nakamuras Team bei Olympus hergestellt. Der CMOS-Aktivpixel-Sensor (CMOS-Sensor) wurde später von Eric Fossums Team am NASA Jet Propulsion Laboratory in 1993 entwickelt.,

Praktische Digitalkameras wurden durch Fortschritte bei der Datenkomprimierung aufgrund des unpraktisch hohen Speicher-und Bandbreitenbedarfs von unkomprimierten Bildern und Videos ermöglicht. Der wichtigste Kompressionsalgorithmus ist die diskrete Kosinustransformation (DCT), eine verlustbehaftete Kompressionstechnik, die erstmals von Nasir Ahmed während seiner Arbeit an der University of Texas in 1972 vorgeschlagen wurde. Praktische Digitalkameras wurden durch DCT-basierte Kompressionsstandards ermöglicht, einschließlich der ab 1988 eingeführten H. 26x-und MPEG-Videocodierungsstandards und des 1992 eingeführten JPEG-Bildkomprimierungsstandards.,

Frühe Digitalkamera-prototypenEdit

Das Konzept der Digitalisierung von Bildern auf Scannern und das Konzept der Digitalisierung von Videosignalen gehen dem Konzept der Herstellung von Standbildern durch Digitalisierung von Signalen aus einer Reihe diskreter Sensorelemente voraus. Frühe Spionagesatelliten nutzten die äußerst komplexe und teure Methode der De-Orbit und Airborne Retrieval von Filmkanistern. Die Technologie wurde dazu gedrängt, diese Schritte durch den Einsatz von satelliteninterner Technologie und elektronischem Scannen des Films zur direkten Übertragung auf den Boden zu überspringen., Die Filmmenge war immer noch eine große Einschränkung, und dies wurde überwunden und durch den Vorstoß, ein elektronisches Bilderfassungsarray zu entwickeln, das anstelle von Film verwendet werden konnte, erheblich vereinfacht. Der erste elektronische Bildgebungssatellit war der KH-11, der Ende 1976 von der NRO gestartet wurde. Es hatte ein CCD-Array (Charge Coupled Device) mit einer Auflösung von 800 x 800 Pixel (0,64 Megapixel)., Edward Stupp, Pieter Cath und Zsolt Szilagyi reichten am 6.September 1968 in den Philips Labs in New York ein Patent für „All Solid State Radiation Imager“ ein und konstruierten ein Flachbildziel zum Empfangen und Speichern eines optischen Bildes auf einer Matrix, die aus einer Reihe von Fotodioden bestand, die an einen Kondensator angeschlossen waren, um ein Array von zwei in Reihen und Spalten verbundenen Endgeräten zu bilden. Ihre US-patent wurde am 10 November 1970. Der Ingenieur von Texas Instruments, Willis Adcock, entwarf eine filmlose Kamera, die nicht digital war und 1972 ein Patent anmeldete, aber es ist nicht bekannt, ob sie jemals gebaut wurde.,

Die Cromemco Cyclops, 1975 als Hobby-Bauprojekt eingeführt, war die erste Digitalkamera, die an einen Mikrocomputer angeschlossen wurde. Sein Bildsensor war ein modifizierter dynamischer RAM (DRAM)-Speicherchip aus Metalloxidhalbleitern (MOS).

Der erste aufgezeichnete Versuch, eine in sich geschlossene Digitalkamera zu bauen, wurde 1975 von Steven Sasson, einem Ingenieur bei Eastman Kodak, unternommen. Es verwendete die damals neuen Festkörper-CCD-Bildsensorchips, die 1973 von Fairchild Semiconductor entwickelt wurden. Die Kamera wog 8 Pfund (3.,6 kg), aufgenommen Schwarz-Weiß-Bilder auf eine kompakte Kassette, hatte eine Auflösung von 0,01 Megapixel (10.000 Pixel), und dauerte 23 Sekunden, um das erste Bild im Dezember 1975 zu erfassen. Die Prototypkamera war eine technische Übung, die nicht für die Produktion bestimmt war.,

Analoge elektronische Kameraedit

Elektronische Handkameras im Sinne eines Geräts, das als Handfilmkamera getragen und verwendet werden soll, erschienen 1981 mit der Demonstration der Sony Mavica (Magnetische Videokamera). Dies ist nicht zu verwechseln mit den späteren Kameras von Sony, die auch den Namen Mavica trugen., Dies war eine analoge Kamera, da sie Pixelsignale kontinuierlich aufzeichnete, wie es Videobandmaschinen taten, ohne sie in diskrete Pegel umzuwandeln; es zeichnete fernsehähnliche Signale auf eine 2 × 2-Zoll – „Video-Diskette“auf.Im Wesentlichen war es eine Videofilmkamera, die Einzelbilder aufzeichnete, 50 pro Scheibe im Feldmodus und 25 pro Scheibe im Rahmenmodus. Die Bildqualität wurde als gleich der von damals aktuellen Fernsehern angesehen.,

Analoge elektronische Kameras erscheinen nicht erreicht zu haben, den Markt bis 1986 mit der Canon RC-701. Canon demonstrierte einen Prototyp dieses Modells bei den Olympischen Sommerspielen 1984 und druckte die Bilder in der japanischen Zeitung Yomiuri Shinbun. In den Vereinigten Staaten war die erste Veröffentlichung, die diese Kameras für echte Reportagen verwendete, USA Today, in seiner Berichterstattung über World Series Baseball., Mehrere Faktoren hielten die weit verbreitete Einführung von analogen Kameras zurück; die Kosten (nach oben von $20,000, entspricht $47,000 in 2019), schlechte Bildqualität im Vergleich zu Film und der Mangel an Qualität erschwingliche Drucker. Das Erfassen und Drucken eines Bildes erforderte ursprünglich den Zugriff auf Geräte wie einen Framegrabber, der für den Durchschnittsverbraucher unerreichbar war. Die „Video-Disketten“ hatten später mehrere Lesegeräte für die Anzeige auf einem Bildschirm zur Verfügung, waren aber nie als Computerlaufwerk standardisiert.,

Die Early Adopters neigten dazu, in den Nachrichtenmedien zu sein, wo die Kosten durch das Dienstprogramm und die Fähigkeit, Bilder per Telefonleitung zu übertragen, negiert wurden. Die schlechte Bildqualität wurde durch die geringe Auflösung von Zeitungsgrafiken ausgeglichen. Diese Fähigkeit, Bilder ohne Satellitenverbindung zu übertragen, war während der Proteste auf dem Tiananmen-Platz 1989 und des ersten Golfkriegs 1991 nützlich.

Auch US-Regierungsbehörden interessierten sich stark für das Still-Videokonzept, insbesondere die US Navy für den Einsatz als Echtzeit-Luft-See-Überwachungssystem.,

Die erste analoge elektronische Kamera, die 1987 an Verbraucher vermarktet wurde, könnte die Casio VS-101 gewesen sein. Eine bemerkenswerte analoge Kamera, die im selben Jahr produziert wurde, war die Nikon QV-1000C, die als Pressekamera konzipiert und nicht zum Verkauf an allgemeine Benutzer angeboten wurde und nur wenige hundert Einheiten verkaufte. Es zeichnete Bilder in Graustufen auf, und die Qualität im Zeitungsdruck entsprach Filmkameras. Im Aussehen ähnelte es einer modernen digitalen Spiegelreflexkamera mit einem Objektiv. Bilder wurden auf Videodisketten gespeichert.,

Silicon Film, eine vorgeschlagene digitale sensor Patrone für film-Kameras, die es erlauben würde 35-mm-Kameras digital fotografieren ohne änderung angekündigt wurde Ende 1998. Silikonfolie sollte als 35-mm-Filmrolle funktionieren, mit einem 1,3-Megapixel-Sensor hinter der Linse und einer Batterie-und Speichereinheit, die in den Filmhalter in der Kamera passte. Das Produkt, das nie veröffentlicht wurde, wurde aufgrund von Verbesserungen in der digitalen Kameratechnologie und Erschwinglichkeit zunehmend veraltet. Die Muttergesellschaft von Silicon Films meldete 2001 Insolvenz an.,

Frühe echte Digitalkameraedit

In den späten 1980er Jahren existierte die Technologie, die zur Herstellung wirklich kommerzieller Digitalkameras erforderlich war. Die erste echte tragbare Digitalkamera, die Bilder als computergesteuerte Datei aufzeichnete, war wahrscheinlich die Fuji DS-1P von 1988, die auf einer 2 MB SRAM-Speicherkarte (Static RAM) aufzeichnete, die eine Batterie verwendete, um die Daten im Speicher zu halten., Diese Kamera wurde nie an die Öffentlichkeit vermarktet.

Die erste Digitalkamera aller Art, die jemals kommerziell verkauft wurde, war möglicherweise die MegaVision Tessera im Jahr 1987, obwohl es keine umfassende Dokumentation ihres Verkaufs gibt. Die erste tragbare Digitalkamera, die tatsächlich kommerziell vermarktet wurde, wurde im Dezember 1989 in Japan verkauft, die DS-X byFuji Die erste kommerziell erhältliche tragbare Digitalkamera in den Vereinigten Staaten war die Dycam Model 1, die erstmals im November 1990 ausgeliefert wurde., Es war ursprünglich ein kommerzieller Fehler, weil es schwarz-weiß war, eine geringe Auflösung hatte und fast 1,000 US-Dollar kostete (entspricht 2,000 US-Dollar im Jahr 2019). Es sah später bescheidenen Erfolg, als es 1992 als Logitech Fotoman wieder verkauft wurde. Es verwendete einen CCD-Bildsensor, gespeicherte Bilder digital und direkt an einen Computer zum Download angeschlossen.

Digitale Spiegelreflexkameras (DSLRs)Bearbeiten

Nikon hat sich seit Mitte der 1980er Jahre für digitale Fotografie interessiert., 1986 stellte Nikon bei der Präsentation auf der Photokina einen operativen Prototyp der ersten Spiegelreflexkamera (Standvideokamera) von Panasonic vor. Die Nikon SVC wurde um einen Sensor 2/3 “ Lade gekoppelt Gerät von 300.000 Pixel gebaut. Speichermedien, eine magnetische Diskette im Inneren der Kamera ermöglicht die Aufnahme 25 oder 50 B&W Bilder, je nach Definition. 1988 veröffentlichte Nikon die erste kommerzielle DSLR-Kamera, die QV-1000C.,

1991 brachte Kodak das Kodak DCS (Kodak Digital Camera System) auf den Markt, den Beginn einer langen Reihe professioneller Kodak DCS-Spiegelreflexkameras, die teilweise auf Filmkörpern, oft Nikons, basierten. Es verwendete einen 1,3-Megapixel-Sensor, hatte ein sperriges externes digitales Speichersystem und wurde bei $13,000 (entspricht $24,000 in 2019) festgesetzt. Bei der Ankunft der Kodak DCS-200 wurde die Kodak DCS als Kodak DCS-100 bezeichnet.

Der Übergang zu digitalen Formaten wurde durch die Bildung der ersten JPEG-und MPEG-Standards im Jahr 1988 unterstützt, mit denen Bild-und Videodateien zur Speicherung komprimiert werden konnten., Die erste Consumer-Kamera mit Flüssigkristallanzeige auf der Rückseite war die Casio QV-10, die 1995 von einem Team um Hiroyuki Suetaka entwickelt wurde. Die erste Kamera, die CompactFlash verwendete, war die Kodak DC-25 im Jahr 1996. Die erste Kamera, die die Möglichkeit bot, Videoclips aufzunehmen, war möglicherweise die Ricoh RDC-1 im Jahr 1995.

1995 führte Minolta den RD-175 ein, der auf der Minolta 500si SLR mit einem Splitter und drei unabhängigen CCDs basierte. Diese Kombination lieferte 1,75 M Pixel. Der Vorteil der Verwendung einer SLR-Basis war die Möglichkeit, jedes vorhandene Minolta AF-Mount-Objektiv zu verwenden., 1999 wurde die Nikon D1 eingeführt, eine 2,74-Megapixel-Kamera, die die erste digitale Spiegelreflexkamera war, die vollständig von Grund auf von einem großen Hersteller entwickelt wurde und zu einem Preis von unter 6,000 US-Dollar (entspricht 10,100 US-Dollar im Jahr 2019) eingeführt wurde Einführung war für professionelle Fotografen und High-End-Verbraucher erschwinglich. Diese Kamera verwendete auch Nikon F-Mount-Objektive, was bedeutete, dass Filmfotografen viele der gleichen Objektive verwenden konnten, die sie bereits besaßen.

Der Verkauf von Digitalkameras florierte weiter, angetrieben vom technologischen Fortschritt., Der digitale Markt segmentierte in verschiedene Kategorien, kompakte digitale Standkameras, Brückenkameras, spiegellose Kompaktkameras und digitale Spiegelreflexkameras.

Seit 2003 haben Digitalkameras Filmkameras ausverkauft, und Kodak gab im Januar 2004 bekannt,dass sie in den Industrieländern keine Filmkameras der Marke Kodak mehr verkaufen würden-und meldete 2012 Insolvenz an, nachdem sie Schwierigkeiten hatten, sich an die sich verändernde Branche anzupassen.

Kameratelefone

Hauptartikel: Kameratelefon

Das erste kommerzielle Kameratelefon war das Kyocera Visual Phone VP-210, das im Mai 1999 in Japan veröffentlicht wurde., Es wurde damals als „mobiles Videotelefon“ bezeichnet und hatte eine 110.000 Pixel große Frontkamera. Es wurden bis zu 20 digitale JPEG-Bilder gespeichert, die per E-Mail gesendet werden konnten, oder das Telefon konnte bis zu zwei Bilder pro Sekunde über Japans persönliches PHS-Mobilfunknetz (Personal Handy-Phone System) senden. Das Samsung SCH-V200, das im Juni 2000 in Südkorea veröffentlicht wurde, war auch eines der ersten Telefone mit eingebauter Kamera. Es hatte ein TFT-Flüssigkristalldisplay (LCD) und speicherte bis zu 20 digitale Fotos mit einer Auflösung von 350.000 Pixeln., Das resultierende Bild konnte jedoch nicht über die Telefonfunktion gesendet werden, es war jedoch eine Computerverbindung erforderlich, um auf Fotos zuzugreifen. Das erste Kamerahandy auf dem Massenmarkt war das J-SH04, ein scharfes J-Phone-Modell, das im November 2000 in Japan verkauft wurde. Es könnte sofort übertragen bilder über handy telekommunikation.

Einer der wichtigsten technologischen Fortschritte war die Entwicklung von CMOS-Sensoren, die dazu beitrugen, die Sensorkosten niedrig genug zu halten, um die weit verbreitete Einführung von Kamerahandys zu ermöglichen. Smartphones enthalten jetzt routinemäßig hochauflösende Digitalkameras.