L'évolution de la photographie numérique

Chez LANIT, nous aimons la photographie. Pas une photo spécifique, mais la forme d'art elle-même. Ainsi, Inventive Retail Group (qui fait partie de notre groupe) organise des expositions de photos dans le cadre du projet d'art numérique re: Store ( voici un article sur l'une des expositions, et voici des informations sur l'exposition en cours), ainsi que nous organisons des concours de photos qui sont devenus traditionnels parmi les employés.

Dans cet article, nous parlerons de la manière dont le développement des technologies de l'information est devenu une incitation au développement de la photographie. Bien sûr, nous ne parlerons que de photographie numérique, sinon il y a un grand risque de creuser dans l'abîme du temps devant les daguerréotypes et un sténopé.

Par conséquent, nous suggérons de prendre 1970 comme point de départ, lorsqu'un prototype de la première caméra vidéo a été créé sur la base d'un dispositif à couplage de charge ( CCD ).

CCD

CCD vs CMOS


Ainsi, en 1969, deux citoyens américains ingénieux, George Smith et Willard Boyle, ont inventé l'appareil avec une connexion à charge couplée, et un an plus tard en 1970, ils ont pu capturer des images à l'aide de règles CCD. Une suite logique de cela a été la création de CCD.

À peu près à la même époque, des matrices CMOS ont été créées (ce sont des CMOS, une structure complémentaire métal-oxyde-semi-conducteur, mais même pour l'oreille russe, apparemment, CMOS s'est avéré être plus agréable). Puis, à la fin des années 1960, le CMOS montrait déjà un niveau acceptable de photosensibilité, mais dans les CCD, ce niveau était beaucoup plus élevé. Comme, cependant, et la qualité de l'image de sortie.

À ce stade, le moteur de développement technologique le plus important, l'argent, est entré en activité. Le bon budget entre de bonnes mains fait parfois des merveilles. Les mains appartenaient à Kazuo Iwama, un ingénieur expérimenté et chef de Sony, et le budget, comme vous pouvez le deviner, était Sony. La société a ensuite fabriqué des caméras vidéo et a remarqué une bonne occasion. Elle a commencé à investir très rapidement dans le CCD, pour porter la technologie à un nouveau niveau et mettre des matrices dans ses caméras vidéo que vous téléchargerez.

Les Japonais ont travaillé activement. Après 5 ans, en 1975, l'introduction des CCD en production est devenue très active. Et après 14 ans, en 1989, les CCD étaient l'intestin de presque toutes les caméras vidéo dans le monde (97%).

Kazuo a si activement développé la technologie qu'après la mort, une puce CCD a été installée sur sa pierre tombale en mémoire des réalisations.

Norio Oga, président de Sony de 1982 à 1995, a installé une puce CCD sur la pierre tombale de Kazuo pour souligner une fois de plus sa contribution au développement de la technologie et de l'entreprise elle-même. Source - Site officiel de Sony

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Dans le même 1975, les gars de Kodak ont ​​fabriqué le premier appareil photo sans film au monde avec un CCD de 0,01 mégapixels. (selon les normes actuelles, car le terme "mégapixels" n'existait pas encore).

Le premier appareil photo numérique au monde et son créateur - Steve Sasson, ingénieur Kodak

Steve et ses collègues ont dû résoudre plusieurs problèmes à la fois, comme il sied aux vrais pionniers. Et tous sont associés au stockage de ces images. Il a été décidé d'utiliser un nouveau processus (à l'époque) appelé numérisation (c'est à ce moment-là que les impulsions électroniques sont converties en nombres. Lorsque nous avons compris cela, la deuxième tâche est apparue - comment est-il maintenant possible de les stocker dans la RAM, afin que plus tard, il puisse normalement transférer des informations sur une bande magnétique. En conséquence, le premier appareil photo numérique a vu le jour, qui comprenait un magnétophone portable, un convertisseur analogique-numérique, 16 batteries (nickel-cadmium) et des dizaines de circuits sur 6 cartes.

La qualité des images pour cette période, en tenant compte à la fois des capacités de l'appareil photo lui-même et des écrans à partir desquels les images ont été vues, peut être jugée assez bonne.


En 1981, Sony a créé la caméra vidéo Mavica (c'est une chose qui a écrit des images statiques sur des cassettes vidéo, alors c'était normal).

Le CMOS n'a pas pris de retard, et au début des années 1990, il y a eu le premier bond technologique qui a bien aidé ce type de matrice: la photolithographie submicronique a été pompée à un niveau qui a permis l'utilisation de composés plus fins dans les capteurs CMOS. Grâce à cela, la photosensibilité (un grand pourcentage de la surface de la matrice irradiée) a considérablement augmenté.

Et puis un autre géant est entré dans l'entreprise avec le même budget gigantesque, une soif d'amélioration des connaissances et des technologies - la NASA.

Laboratoire de propulsion à réaction de la NASA, près de Los Angeles (Wikipedia)

C'est ici qu'en 1993, ils ont créé le capteur à pixels actifs (APS), qui a permis aux matrices CMOS de devenir la façon dont nous les connaissons.

Le Jet Propulsion Laboratory a justifié son nom à juste titre - même après la création de la matrice APS, le CMOS est devenu une alternative complète au CCD (CCD). Chaque technologie a ses avantages et ses inconvénients, mais les principaux avantages de la technologie CMOS sont une consommation d'énergie moindre et moins une crainte des projecteurs. Et puis les spécialistes de Sony, se rendant compte que le CMOS est également une bonne chose, qui ne peut pas être développée pire que les CCD précédents, ont pompé la technologie en utilisant un rétro-éclairage.

Pour les personnes intéressées - l'article CMOS vs CCD (en anglais).

Tout cela a rendu la technologie plus accessible à la production, ce qui signifie qu'elle a affecté le prix dans une direction qui convient à l'acheteur. Il y avait de plus en plus d'appareils photo et de caméscopes avec de tels réseaux, et ils étaient eux-mêmes plus abordables, ce qui a même aidé un photographe novice à acquérir un bon outil. Et dès que les appareils photo numériques sont devenus plus accessibles, ils ont très vite poussé les cinéastes hors du marché.

Mégapixels et cartes mémoire


Le terme «mégapixels» a été inventé par Kodak quand, en 1986, ils ont fait un CCD monochrome monochrome de 1,4 Mpix. Il est désormais normal qu'une personne dispose de 20 mégapixels dans un smartphone. Et encore plus.


Par exemple, Huawei mate 20 Pro. Trois caméras principales - 40 + 20 + 8 MP (un bel étui avec Arnold peut être acheté ici ).

Il y a environ 20 ans, tout était un peu différent.

1991 - Kodak et Nikon fabriquent le Kodak DCS100, le premier reflex numérique.

Kodak DCS100 avec lettrage Nikon. Pourquoi donc - voir ci-dessous.

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La chose sous la caméra est ce qui était utilisé à la place des cartes SD. Il s'agit de l'unité de stockage numérique sur laquelle le reflex numérique a conservé toutes les photos prises. Eh bien, pas tous, mais combien a été placé sur 200 mégaoctets d'un disque dur de 3,5 pouces. Environ 156 photos sans compression ou 600 avec compression. Un cordon torsadé comme un téléphone sans fil a permis de poser le kit de rangement sur une table ou une étagère lors de la prise de vue, voire de le mettre délicatement dans un sac à dos derrière. L'écran vous a permis de voir si la photo s'est avérée ou non, et vous pouvez également mettre un clavier externe et ajouter des descriptions utiles ou le hashtag #nofiltres à la photo.

Le problème avec les bâtiments a été résolu tout simplement. Ensuite, il n'y a eu aucune commande industrielle d'appareils photo numériques, respectivement, les boîtiers n'ont pas été fabriqués en série et leur impression en tant que prototypes sur des imprimantes 3D a été difficile en raison du manque d'imprimantes 3D. Par conséquent, les gars ont juste pris le cas des caméras existantes, et basé sur eux ont créé l'avenir. Dans ce cas, la carcasse était le légendaire film Nikon F3. Il ne restait plus qu'à accrocher une matrice, une batterie et d'autres avantages de haute technologie.

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Jim McGarvey, ingénieur en chef KODAK (DSLR), avec l' appareil photo March à la main .

Faites attention au bas de la caméra.

1989 année

Ce boîtier noir contenait de la mémoire, 5 puces DRAM par 1 mégaoctet, ce qui a permis de stocker jusqu'à 4 (quatre) photographies en taille réelle en dehors du kit de stockage.

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En parlant de compression. La technologie de compression JPEG d'images numériques statiques a été approuvée en tant que recommandation T.81 en 1998. SanDisk a créé le format CF (CompactFlash) pour stocker ces éléments graphiques. L'évolution du format concerne principalement les changements TTX en termes de vitesse d'enregistrement d'image et de capacité de stockage du lecteur lui-même, ainsi que le nombre de broches dans la carte elle-même.

Et bien que maintenant, la progression de ces cartes a atteint son maximum (vous pouvez acheter une carte de 512 gigaoctets avec de bonnes performances de lecture-écriture), mais en termes de nombre de paramètres, elles sont toujours inférieures aux cartes SD. La SD est une chose en soi, qui est plutôt monolithique et qui est difficile à gâcher lorsque vous essayez de l'insérer dans le lecteur ou l'appareil photo sous le mauvais angle, mais CF peut souffrir dans ce cas (les broches se plieront, par exemple). Eh bien, en fait, la taille de la carte elle-même.

Système de stockage d'images pesé avec piles de 3,5 kg. Le tout avec l'appareil photo - 5 kg. Il devient clair pourquoi il y avait si peu de gars franchement fragiles parmi les photographes d'alors.

Ces caméras elles-mêmes ont donné des images de qualité tout à fait acceptable, étant donné qu'il ne s'agit que d'une carcasse d'un lecteur de film, à partir de laquelle elles ont fabriqué un appareil photo numérique, ajoutant simplement une matrice et plusieurs cartes.

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Désormais, les smartphones chinois très économiques tirent parfois moins bien que les premiers appareils photo numériques, qui ont maintenant plus de 30 ans. Toutes les photos - 640 * 480 pixels., Un quart de la résolution maximale de l'appareil photo (plus de photos ici ).

Il y avait de tels systèmes de stockage pour les images - pas un gadget en aluminium aussi lourd, mais lourd.

1988 année

16 mégaoctets et la possibilité de stocker 12 photos en taille réelle ou 48 images avec une résolution de 640x480 pixels. Les caractéristiques de performance complètes peuvent être trouvées ici .

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Canon EOS DCS 1 (alias Kodak Professional EOS-DCS 1)

Maintenant, plus sauvage n'est pas le fait que cette chose coûte environ 40 000 $ (2 482 420 roubles au moment de la publication de l'article), mais le fait que les plaques signalétiques des concurrents sont sur un seul gadget.

D'une manière ou d'une autre sur la photo - le détenteur du record de mégapixels pour la 1995e année. Il y en a jusqu'à 6, une matrice au format APS-H.

Et dans le zéro la technologie a déjà atteint 20 mégapixels. Comme une sorte de standard pour les caméras avancées. Bien sûr, il y avait des porte-savons avec une résolution beaucoup plus faible.

Comparaison des tailles de matrice, Wikipedia

Des années ont passé. Les entreprises ont continué d'améliorer les matrices, ont adopté de nouvelles normes (en termes de tailles de matrice pour les caméras et les formats de stockage de fichiers). Les caméras elles-mêmes grossissaient. Les prix de l'équipement professionnel ont commencé à rappeler au moins partiellement à un prix abordable.

Photographie mobile


Et les smartphones ont complètement simplifié le processus. Tout a commencé de la même façon sur des chiffres qui sembleraient ridicules au lecteur d'aujourd'hui.

Le premier téléphone-appareil photo était probablement japonais. Il existe un stéréotype selon lequel Nokia a été le premier. Non, ils venaient d'avoir l'un des premiers connus et avec un bon appareil photo, N8 - 12 mégapixels. Au téléphone, au moment de 2010, c'était génial. Et il y avait aussi le premier téléphone appareil photo européen , 7650, qui a immédiatement tourné en jpeg 640x480 et a pu transmettre les photos qui viennent d'être prises via MMS.

Mais si vous regardez l'histoire étape par étape, il s'agissait d'abord d'un téléphone de Kyocera (oui, oui, pas seulement des imprimantes).

Wikipédia VP-210, 0,1 MP, 1999

Ensuite, ils ont fabriqué leur téléphone avec appareil photo à Sharp.

Wikipédia

2000, presque un appareil photo similaire. Faites attention au miroir sur le panneau arrière - près de 20 ans se sont écoulés, et ils essaient à nouveau de mettre cette idée sur le convoyeur.

2018, LG et leur smartphone avec 16 caméras ( plus ).

Le développement ne tarda pas à venir - une série de téléphones portables avec des appareils photo d'un mégapixel de différents fournisseurs, puis une percée sous la forme de 8 mégapixels. dans le téléphone de Samsung, le G800, puis le Nokia 808 PureView avec un capteur de 41 mégapixels. et Lumia 920 avec une véritable stabilisation optique.

Aujourd'hui


Maintenant, presque tout le monde a un smartphone dans sa poche, dont les capacités photographiques sont assez comparables aux porte-savons numériques dans les gammes de prix moyennes et supérieures. Et certains modèles haut de gamme tournent presque comme des reflex, bien que le logiciel soit utilisé pour le bokeh, et non les caractéristiques de l'appareil photo lui-même.

Ici, vous pouvez discuter pendant longtemps ce qui est mieux et pour quelles tâches - l'appareil photo d'un smartphone haut de gamme, un reflex numérique ou un miroir sans miroir. Chaque type de caméra aura toujours son propre public cible et une gamme de tâches qui ne peuvent être résolues qu'avec ce type d'équipement.

L'essentiel est dans un autre. La photographie comme processus, l'art étant devenu plus qu'accessible. Des milliers de personnes créent de belles photos grâce aux smartphones (et des centaines de milliers d'autres personnes prennent des photos sur ces mêmes smartphones afin qu'elles ne tournent jamais du tout). Des concours professionnels et des expositions consacrés à la mobilographie sont en train de se mettre en place (en fait, comme l'exposition de l'Inventive Retail Group mentionnée au début de l'article).

Les photos ont commencé à occuper plus d'espace dans la mémoire des appareils et plus d'espace dans nos vies. Pendant tout ce temps, ils ont évolué avec la technologie et les logiciels. Ils sont devenus plus grands en résolution et plus riches en couleurs, ont reçu des petits pains supplémentaires (Live Photo, création de panorama rapide, modes portrait à part entière, tout un tas de modes prédéfinis pour la prise de vue de nourriture, de paysages, de chats, d'enfants).

L'envie de s'exprimer à travers des photos est également stimulée par les réseaux sociaux - le même Instagram, spécialement créé pour partager des photos réussies de votre vie intéressante (ou tente de l'exposer comme ça), de nombreux autres services de photo. L'intérêt actif pour les logiciels de traitement de photos et de vidéos (y compris AR / VR) des plus grands acteurs ne fait que souligner ce fait.

En règle générale, diverses applications de traitement photo sont généralement de nature hype. Les mêmes PRISMA, MSQRD, Vinci ont été complètement oubliés environ six mois plus tard, comme prévu. Les gens sont revenus aux classiques - photos ordinaires + après tout, à savoir à la retouche numérique, plutôt que d'utiliser des programmes qui transforment complètement la photo. C'est une chose lorsque votre photo se transforme en une stylisation d'une peinture à l'huile, c'est même amusant les premières fois, une autre chose est FaceTune, avec laquelle de belles femmes peuvent supprimer les rides d'une image qui commencent à apparaître dans les endroits les plus inattendus en quelques clics.

Pas un seul logiciel - ce n'est pas la première année pour les fans non seulement de prendre des photos avec l'appareil photo, mais aussi de les partager immédiatement sur les réseaux sociaux, des hybrides du type "appareil photo-smartphone" sont créés, où l'optique elle-même semble bonne (certainement meilleure que sur un smartphone moyen) , et en tant que logiciel immédiatement n'importe quel Android avec la possibilité de publier rapidement des photos, de les partager, de les afficher sur des téléviseurs et plus encore. Vous pouvez discuter de la qualité de tels appareils pendant longtemps, car la caméra y est généralement plus faible que la caméra «propre» pour le même prix, et la partie smartphone est généralement tronquée (firmware spécial sur lequel vous pouvez installer loin de tout ce à quoi vous êtes habitué sur un smartphone. En conséquence - nedosmartfon-nedophotik.

Quoi qu'il en soit, il y a une demande et le marché ne pouvait que réagir.

La plus célèbre de ces moissonneuses-batteuses est la caméra Samsung GALAXY .


Ici, vous avez de bonnes optiques (pour de telles tailles et à cette époque), Android et 4G, ce qui rend la partie logicielle plus utile non seulement avec le wifi.

Il y avait Nikon Coolpix S800C et quelques Polaroids - SC1630 et iM1836.

Nikon Coolpix S800C

SC1630

Puis, pendant un certain temps, ces appareils sont tombés dans l'oubli mérité, car les smartphones phares ont commencé à ne pas tirer pire (enfin, sauf que le zoom optique est plus petit jusqu'à présent), et ils pesaient plusieurs fois moins.

À l'automne 2018, les Chinois ont décidé de faire revivre cette classe de technologie - les artisans de Yongnuo ont fabriqué un miroir sans miroir avec des lentilles interchangeables sur Android.

Source

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Cela semble déjà plus grave que les analogues. Capteur 16 mégapixels. Quatre tdirds et objectifs Canon EF, un écran tactile de 5 pouces, la possibilité d'enregistrer des vidéos en 4K, 3 gigaoctets de RAM et même un appareil photo selfie. L'appareil photo est actuellement vendu en Chine avec une monture EF. Les ventes officielles dans le monde devraient commencer en 2020.

Les tendances


Il est bon d'observer les tendances non seulement sur la base des opinions de la plupart des consommateurs, mais également lors d'expositions technologiques. L'un des principaux messages de Photokina 2018 ( en 2019, il a été décidé de ne pas le tenir ) était le développement actif des miroirs sans miroir.

Les gars de Canon ont fabriqué l'EOS R avec le système de mise au point le plus rapide (selon leurs assurances), 0,05 s.



Il s'agit d'un appareil photo plein format avec les caractéristiques suivantes:
Format du capteur d'imagePlein cadre
Type de filtre couleurCouleurs primaires
Nettoyage du capteur d'imageSystème de nettoyage intégré EOS
Pixels efficaces30,3 mégapixels
Type de capteurCMOS 36 x 24 mm
Pixels totauxEnviron 31,7 mégapixels
Rapport d'aspect3: 2
Toutes les spécifications

Prix ​​- 220 000 roubles (c'était au début, maintenant vous pouvez prendre 135 000 roubles - merci guryanov ). Cerise sur le gâteau - une nouvelle monture d'objectif, incompatible avec les précédentes.

L'éternel concurrent n'est pas loin derrière - Nikon dispose désormais également d'un appareil photo plein format sans miroir avec d'excellentes caractéristiques.


Format matricielFX (plein format)
Type de matrice, tailleCMOS: 35,9 mm x 23,9 mm
Pixels efficaces45,7 millions
Processeur (ADC)EXPEED 6
Toutes les spécifications

L'objectif Z 7 + 24-70 / 4 S lui-même coûtera environ 304 000 roubles à l'heureux propriétaire.

Quel est le résultat? En conséquence, chaque marque qui se respecte possède désormais des appareils photo sans miroir plein cadre haut de gamme - voir Sony α9 et le plein cadre de Sigma. Et maintenant, Nikon c Canon s'est relevé. Apparemment, la compacité devient un facteur de plus en plus important lors du choix d'une bonne optique.

Presque tout le monde a un cadre complet ( Fuji , Olympus ). Presque tout le monde a un stabilisateur sur la matrice. En général, les fonctionnalités tueuses d'hier deviennent quelque chose d'aussi familier que l'enregistrement vidéo en 4K.

Une seule chose ne change pas, et les technologies ici (jusqu'à présent) sont impuissantes. L'essentiel de la photographie est un sens de la beauté et une main des épaules. Parce que parfois, même sur un smartphone Android économique, vous pouvez saisir un cadre bien meilleur que sur un reflex haut de gamme avec un objectif coûtant deux de ces reflex. Mais le reste est une question de technologie.

Source: https://habr.com/ru/post/fr478848/


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