Historia zapisu obrazu

1. Początki obrazów rysowanych światłem

       Pierwsze ślady zainteresowania otrzymywaniem obrazu można odnaleźć już w starożytności. Nie wiadomo w jakim stopniu wiedza starożytnych pozwalała na rejestrację "odbić natury". W VI wieku p. n. e. Arystoteles jako pierwszy odkrył zjawisko światłoczułości, stwierdzając, że zielony barwnik roślin, chlorofil powstaje na skutek działania światła. Istnieją również przypuszczenia, że kapłani znad Nilu znali fenomen camera obscura [rysunek 1.] oraz posiadali rozbudowaną wiedzę na temat zjawisk optycznych, którą wykorzystywali do obserwacji gwiazd. *1

       Camera obscura (z łac. ciemna skrzynka), składała się z zamkniętej skrzyni, obitej wewnątrz ciemnym materiałem w celu zredukowania odbić wpadającej wiązki światła. Z tyłu znajdowała się matowa szybka, na której powstawał obrócony obraz. Mechanizm powstawania obrazu działał na zasadzie wyodrębnienia wiązki promieni, które załamywały się na krawędziach małego otworu na przedzie skrzyni, tworząc pomniejszony obraz na przeciwległej ściance. Nierzadko była wielkości dużej izby. *10

Rysunek 1. Camera obscura.

      Ostatnim z prekursorów zwiastujących narodziny fotografii był francuski nauczyciel i oficer armii napoleońskiej Joseph Nicéphore Niepce. Wielu badaczy przeszłości fotografii uznaje go za ojca pionierskiego odkrycia fotografii. Niepce dochodzi do metody otrzymania utrwalonego obrazu za sprawą przypadku. Zafascynowany litografią, poszukuje lepszego systemu wykonywania płyt litograficznych. W tym celu wykorzystuje ciemnię optyczną oraz asfalt syryjski, - materiał znany ze swej światłoczułości. Montował on w camera obscura metalową płytkę pokrytą asfaltem, czego efektem było naświetlane przez około dziesięć godzin pierwsze zdjęcie. Pierwsza zachowana fotografia otrzymana przez Niepce’a została wykonana w 1826 roku i przedstawia widok z okna jego pracowni. Rok później udaje mu się kolejne przełomowe przedsięwzięcie, mianowicie utrwalenie pierwszego wizerunku człowieka. Był to wykonany na papierze portret kardynała D’Amboise, [rysunek 2.] uzyskany poprzez odbicie z metalowej planszy, używanej do naświetlania heliografii.

 

Rysunek 2. Portret kardynała D’Amboise wykonany przez Nicéphora Niepce’a z 1826 roku.

       Równolegle w wielu miejscach w Europie trwały liczne prace nad uchwyceniem obrazu. W Paryżu Louis Mandé Daguerre prowadził doświadczenia nad światłoczułością związków chemicznych. W 1827 roku poznał Niepce’a, a w dwa lata później założył z nim spółkę o nazwie Niepce-Daguerre. Spółka była oparta przede wszystkim na wkładzie Niepce’a i jego wynalazku heliografii. Natomiast Daguerre wniósł jako swój udział nowy model aparatu fotograficznego [rysunek 3.].

Rysunek 3. Aparat fotograficzny używany przez Louisa Mande Daguerre’a

       W 1833 roku, po śmierci twórcy heliogramów Daguerre samodzielnie prowadzi dalsze badania. Jego zmagania zostają uwieńczone sukcesem dopiero sześć lat później, kiedy to powszechnie ogłasza, iż opracował technikę zdjęciową, nazwaną od jego nazwiska dagerotypią. Powierzchnię metalowej płytki nasączał jodkiem srebra, a następnie naświetlał kilka lub kilkanaście minut. Po wywołaniu w związkach rtęci i utrwaleniu otrzymywał gotowy dagerotyp. *2

       Wynalezienie w 1871 roku suchej płyty bromowej stało się ważnym wydarzeniem w dziejach historii fotografii. Twórcą tej techniki był angielski wynalazca i fotoamator Richard Leach Maddox. Odkrycie to spowodowało dynamiczny rozwój przemysłu fotochemicznego. Udoskonalenia techniczne jakie zostały wprowadzone przez Maddoxa przyczyniły się także do późniejszego rozkwitu fotografii amatorskiej.

        Jednak najbardziej rewolucyjnym krokiem umożliwiającym rozwój fotografii był wynalazek George’a Eastmana. Zastąpił on szklaną płytkę bromową negatywem opartym na taśmie celuloidowej. Dzięki temu w 1888 roku amerykańska firma Kodak opracowała lekki i prosty w konstrukcji aparat fotograficzny. Początkowo sprzedawano ten aparat wraz z filmem, na którym otrzymywano 100 zdjęć. Po naświetleniu negatywu należało go odesłać z powrotem do dystrybutora, zgodnie z lansowanym przez Kodaka hasłem "Ty zrób zdjęcie my wykonamy resztę". Wydarzenie to zapoczątkowało masową produkcję aparatów fotograficznych. Dostęp do fotografii został ułatwiony dzięki bardzo prostej obsłudze oraz wielu udoskonaleniom technicznym nowego sprzętu fotograficznego. "Fotografowie wyszli na ulicę, emulsja fotograficzna stała się tak czuła, że umożliwiła wykonywanie zdjęć migawkowych (z ręki) bez potrzeby użycia statywu". *1

2. Historia technologii zapisu audiowizualnego

       Z początkiem lat 80 XX wieku pojawił się sprzęt wideo umożliwiający nagrywanie udźwiękowionych filmów, które mogły być następnie odtwarzane w magnetowidzie. Wraz z rozwojem kamer wideo powstawały coraz nowsze formaty zapisu i odtwarzania, zapewniające coraz wyższą jakość przy wciąż zmniejszających się gabarytach kamery.

        Format Hi-8 cechowała prawie profesjonalna jakość, był nawet używany w realizacji fabularyzowanych filmów dokumentalnych. Niestety analogowy sygnał wideo miał swoje ograniczenia, które spowodowały, że musiał ustąpić miejsca technologii cyfrowej

        Wprowadzenie cyfrowej technologii wideo (DV) pozwoliło zmniejszyć rozmiary kamer, poprawiło jakość rejestrowanego materiału oraz umożliwiło domową edycję obrazu. W ostatnich latach technologia cyfrowa jest stale udoskonalana, a ceny urządzeń ciągle spadają. Dzięki czemu cyfrowy sprzęt zdominował rynek domowych zestawów audiowizualnych.

        Kamery znajdujące się obecnie na rynku to w przeważającej części urządzenia cyfrowe. Na 10 kamery będących na sklepowej półce tylko 2 to kamery analogowe. Nowy cyfrowy format wideo w kamerach amatorskich został wprowadzony na rynek przez firmy Panasonic i Sony w roku 1997. Powszechnie znany jako DV (ang. Digital Video – wideo cyfrowe) albo MiniDV.

3. Zapis analogowy

        Pomysł kamery i wyświetlania obrazu zrodził się pod koniec dziewiętnastego wieku. Pierwsze urządzenie do przechwytywania obrazów ruchomych zostało opatentowane w 1923 roku przez Vladimira Kosmę Zworykina i nosiło nazwę ikonoskopu. Cztery lata później Philo Taylor Fransworth przesłał obraz składający się z 60 linii (do tego celu wykorzystał pomysł z dzieciństwa gdy miał zaledwie 16 lat). Urządzenie Franswortha umożliwiło przeprowadzenie pierwszej transmisji zawodów sportowych z Olimpiady w Berlinie w 1936 roku. Większość telewizorów działa na podobnej zasadzie jaka miała zastosowanie w latach 30 – działo elektronowe wysyłając wiązkę elektronów kreśli poziome linie na kineskopie i w ten sposób tworzy obraz.

        Pierwsze urządzenie do rejestracji audiowizualnej powstało w latach 50 w AMPEX Corporation. Zasada jego działania oparta była na opracowanych już w roku 1899 właściwościach magnetycznych materiału. Urządzenie oficjalnie zostało zaprezentowane w roku 1956. Właśnie ten rok uznawany jest za narodziny rejestracji audiowizualnej.

4. Betamax i VHS 

        1975 rok zaowocował wprowadzeniem przez firmę Sony pierwszego magnetowidu przeznaczonego dla masowego odbiorcy o nazwie Betamax. Już w rok później firma JVC zaprezentowała konkurencyjny format zapisu wideo, czyli VHS. Mimo, że magnetowidy Betamax oferowały lepszą jakość obrazu niż sprzęt VHS przez błędną politykę marketingową firmy to właśnie VHS zdominował rynek konsumencki. Firma Sony starała się zachować technologię Betamax tylko dla siebie. Natomiast JVC udostępniło licencje na swoje rozwiązanie dla wszystkich zainteresowanych. W rezultacie na rynku pojawiło się więcej odtwarzaczy VHS oraz filmów w tym standardzie, co ostatecznie wyeliminowało format Beta z rynku konsumenckiego.

        Formaty Beta i VHS oparte są na analogowej technologii rejestracji (podobnie jak w magnetofonie kasetowym). Słowo analog (analogowy) czyli podobny, ale nie identyczny i dlatego też rejestracja analogowa jest reprezentacją podobną do oryginału.

        Technologia analogowa polega na przekształceniu sygnału źródłowego na prąd o zmiennym napięciu. Analogowe urządzenie rejestrujące wykorzystując informacje o wartości napięcia przekształca sygnał na impulsy magnetyczne o zmiennym natężeniu przenoszone na nośnik magnetyczny. Jakość nagrania zależy od wielu czynników, ale największą słabością technologii analogowej jest brak stabilności. Przy każdym kopiowaniu nagrania z taśmy oryginalnej, mamy do czynienia z niedokładnym odtworzeniem przebiegu zmian napięcia, co z kolei prowadzi do coraz większego obniżenia jakości.

5. Od analogu do technologii cyfrowej

        Podstawą działania komputerów i technologii cyfrowej jest bit. Bit reprezentowany jest przez dwa stany – włączony i wyłączony ( te stany w zapisie komputerowym reprezentowane są odpowiednio przez: jedynkę i zero). Każda litera alfabetu może być przedstawiona w postaci kombinacji ośmiu bitów (osiem bitów to jeden bajt). Przy pomocy zer i jedynek możemy przedstawić litery, ale mogą one być użyte do przedstawienia dźwięków, obrazów i nagrań wideo. Podczas przeglądania stron WWW, oglądania filmu DVD czy słuchania muzyki z płyt CD mamy do czynienia z ogromną liczbą danych składających się z zer i jedynek. Zaletą cyfrowego zapisu danych jest to, że mogą być dokładnie odczytane, w przeciwieństwie do analogowych sygnałów, które można odtwarzać jedynie w przybliżeniu. Przy nagrywaniu kolejnych kopii nośnika analogowego jakość danych będzie się wciąż pogarszać, natomiast dane cyfrowe pozostaną zawsze takie same.

        Integralność formatu to nie jedyna zaleta najnowszych cyfrowych formatów wideo. Dzięki nim kamery filmowe mogą być jeszcze mniejsze niż w przypadku kamer 8 mm czy Hi-8mm. Kaseta z taśmą MiniDV, używana w nowoczesnych kamerach wideo, pozwala na miniaturyzację sprzętu. Interfejs FireWire wbudowany we wszystkie najnowsze kamery, umożliwia podłączenie do dowolnego komputera lub innej kamery, również wyposażonych w takie złącze. Pozwala to na szybkie przesyłanie danych do komputera w celu ich późniejszej edycji. *3