Câu chuyện về cha đẻ chiếc camera kỹ thuật số đầu tiên

Kỹ sư NASA là người nghĩ ra ý tưởng sớm nhất về camera kỹ thuật số, nhưng chiếc máy ảnh điện tử đầu tiên lại được nhân viên hãng Kodak chế tạo.

Eugene F. Lally, kỹ sư thuộc Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) lên ý tưởng chế tạo một thiết bị chụp ảnh điện tử lần đầu năm 1961. Ngoài nghiên cứu về lực hấp dẫn nhân tạo, Lally đã nghĩ đến giải pháp giúp các phi hành gia xác định vị trí của họ trong không gian bằng cảm biến quang khảm (mosaic photosensor) để chụp ảnh hành tinh và ngôi sao .

Tuy nhiên, giới hạn công nghệ thời điểm ấy khiến ý tưởng của Lally chưa thể thành hình. Câu chuyện tương tự xảy ra vào năm 1971, khi Tiến sĩ Willis Adcock từ Texas Instruments đưa ra ý tưởng về một chiếc camera không cần dùng phim . Phải mất nhiều năm sau, điều đó mới trở thành hiện thực.

Chiếc camera kỹ thuật số đầu tiên so kỹ sư Steven Sasson từ Kodak tạo ra.

Camera kỹ thuật số đầu tiên nặng gần 4 kg

Chiếc camera kỹ thuật số thực tế đầu tiên được phát triển vào năm 1975 bởi Steven Sasson, một kỹ sư trẻ của hãng máy ảnh Eastman Kodak. Thiết bị nguyên mẫu được chế tạo từ ống kính camera phim, một số linh kiện của Motorola, 16 viên pin và các cảm biến CCD của Fairchild, dùng để chuyển hình ảnh quang học sang tín hiệu kỹ thuật số.

Được phát minh vào năm 1969, CCD (Charge Coupled Device) là cảm biến ánh sáng đặt phía sau ống kính, thay thế vị trí cuộn phim. Những chiếc camera đầu tiên trang bị CCD được sản xuất vào những năm 1970 bởi Fairchild, nhưng là camera chuyên dụng.

Camera kỹ thuật số đầu tiên của Sasson có kích thước bằng một chiếc máy in, nặng gần 4 kg, chụp ảnh trắng đen với thời gian 23 giây, độ phân giải 0,01 MP rồi lưu lên băng cassette. Sasson và đồng nghiệp đã tạo ra màn hình chỉ để xem ảnh chụp từ thiết bị.

Một số người nhận định Kodak đã sai lầm khi không đầu tư vào ý tưởng của Sasson mà vẫn tập trung cho máy ảnh phim. Nhiều công ty đã nắm bắt cơ hội, cho ra đời những chiếc camera kỹ thuật số nhỏ gọn, chất lượng ngày càng cao.

Nguyên mẫu Sony Mavica đầu tiên, chiếc camera mở đầu xu hướng không dùng phim.

Xu hướng không dùng phim trên camera

Trong thập niên 1980, máy ảnh nhỏ gọn đã không còn dùng phim. Xu hướng khởi đầu từ năm 1981 khi Sony giới thiệu nguyên mẫu Mavica (Magnetic Video Camera). Tuy nhiên, đây không hoàn toàn là camera kỹ thuật số khi tín hiệu ghi nhận vẫn là tương tự (analog) giống máy quay phim. Những thiết bị này được gọi là camera quay phim tĩnh (still video camera).

Sử dụng pin AA, Sony Mavica có thể lưu ảnh lên đĩa mềm 2 inch, dung lượng đủ để chứa 50 bức ảnh màu. Kích thước cảm biến CCD trên Mavica là 570 x 490 pixel, độ nhạy sáng (ISO) 200, tốc độ màn trập cố định là 1/60 giây.

Đến năm 1986, Canon ra mắt RC-701, mẫu camera quay phim tĩnh thương mại đầu tiên trên thị trường. 2 năm sau, Canon RC-250 Xapshot được giới thiệu cho thị trường phổ thông với giá tại Mỹ là 499 USD. Tuy nhiên, người dùng phải bỏ thêm 999 USD mua pin, thiết bị kết nối máy tính và đĩa mềm để lưu ảnh.

Doanh số camera quay phim tĩnh không cao bởi chất lượng ảnh kém, giá đắt. Chúng chỉ được sử dụng phổ biến trong các cơ quan báo chí, tại các sự kiện lớn như Olympic 1984 hay Chiến tranh vùng Vịnh năm 1991.

Hàng loạt mẫu camera độc đáo của Canon và nhà thiết kế Luigi Colani.

Chặng đường phát triển của camera kỹ thuật số

Chiếc camera kỹ thuật số đúng nghĩa đầu tiên được phát minh vào năm 1981. Nhóm khoa học ASI thuộc Đại học Calgary Canada đã chế tạo máy ảnh Fairchild All-Sky để chụp ảnh cực quang trên trời. Thiết bị sử dụng nhiều cảm biến CCD 100 x 100 pixel, ghi nhận tín hiệu kỹ thuật số. Cũng trong năm 1981, Sony cho ra đời CDP-101, máy đọc đĩa CD đầu tiên trên thế giới .

Năm 1983, Canon kết hợp cùng nhà thiết kế công nghiệp Luigi Colani để tạo ra những máy ảnh với ngoại hình độc đáo, tiêu biểu như nguyễn mẫu camera Hy-Pro với màn hình LCD, Lady cho người mới biết chụp, Super C Bio tích hợp đèn flash và Frog để chụp ảnh dưới nước.

Colani còn tạo ra HOMIC, nguyên mẫu camera với thiết kế giống tàu vũ trụ, ống ngắm và ống kính nằm cùng trục. HOMIC được trưng bày tại triển lãm Photokina 1984, nhưng không bao giờ được bán ra thị trường.

Chiếc camera kỹ thuật số cầm tay thực thụ đầu tiên lẽ ra là Fuji DS-1P. Xuất hiện vào năm 1988, thiết bị có thể lưu ảnh vào thẻ nhớ 16 MB. Tuy nhiên, máy chưa bao giờ lên kệ.

Camera kỹ thuật số Fuji DS-1P lưu ảnh lên thẻ nhớ. .

Tại Mỹ, camera kỹ thuật số đầu tiên thực sự được bán cho người dùng là Logitech Fotoman với cảm biến CCD, lưu ảnh dưới dạng kỹ thuật số, có thể kết nối trực tiếp với máy tính để xem và truyền dữ liệu.

Cùng với sự ra đời của camera kỹ thuật số, các định dạng JPEG và MPEG cho ảnh, nhạc số được tạo ra vào năm 1998. Digital Darkroom trở thành chương trình xử lý ảnh đầu tiên cho máy tính Macintosh, trong khi Adobe Photoshop 1.0 ra đời vào năm 1990.

Mosaic, trình duyệt web đầu tiên cho phép xem ảnh qua web, được Trung tâm Quốc gia về Ứng dụng Siêu máy tính Mỹ phát hành vào năm 1992. Cùng năm đó, Kodak ra mắt DCS 200 với ổ cứng tích hợp, độ phân giải ảnh 1,54 MP.

Năm 1994, Apple gia nhập thị trường với QuickTake 100, camera kỹ thuật số màu đầu tiên với giá dưới 1.000 USD. Máy trang bị cảm biến CCD 640 x 480 pixel, bộ nhớ lưu được tối đa 8 ảnh. Tuy mang thương hiệu Apple, thiết bị Kodak sản xuất. Trong khi đó, bản nâng cấp QuickTake 200 được gia công bởi Fujifilm.

Apple từng gia nhập thị trường camera kỹ thuật số với dòng QuickTake.

Cuối năm 1994, Olympus Deltis VC-1100 trở thành camera kỹ thuật số đầu tiên có thể gửi ảnh bằng đường dây điện thoại. Người dùng cần cắm thiết bị vào modem để truyền ảnh đến máy tính, tốc độ khoảng 6 phút/ảnh. SmartMedia và thẻ nhớ CompactFlash cũng xuất hiện vào năm 1994. Camera đầu tiên sử dụng CompactFlash là Kodak DC-25, ra mắt năm 1996.

Các mẫu camera kỹ thuật số nhỏ gọn dần được trang bị nhiều tính năng, độ phân giải ảnh cao hơn. Năm 1996, Canon ra mắt PowerShot 600 với cảm biến CCD 1/3 inch, độ phân giải 832 x 608 pixel, tích hợp đèn flash, cân bằng trắng tự động, ống ngắm quang học, màn hình LCD và ổ cứng tối đa 176 MB. Giá bán của thiết bị là 949 USD.

Đến thập niên 2010, một chiếc camera kỹ thuật số đã nhỏ gần bằng cuộn băng cassete mà Sasson dùng để lưu ảnh từ chiếc camera kỹ thuật số đầu tiên.

Bước tiến trong công nghệ di động giúp chất lượng ảnh chụp ngày càng cải thiện.

Nhường chỗ cho camera điện thoại

Lịch sử camera kỹ thuật số còn gắn liền với điện thoại di động. Kyocera Visual Phone VP-210 ra mắt năm 1999, và Samsung SCH-V200 ra mắt năm 2000 là những chiếc điện thoại đầu tiên trang bị camera. Đến năm 2003, doanh số điện thoại camera đã vượt qua máy ảnh kỹ thuật số.

Từ khi Apple ra mắt iPhone năm 2007, camera trên điện thoại ngày càng được cải thiện. Cảm biến CCD được thay bằng CMOS tiêu thụ ít năng lượng hơn, bộ nhớ điện thoại ngày càng cao để lưu được nhiều ảnh, mạng 3G, 4G, 5G giúp chia sẻ ảnh nhanh chóng, trong khi các trang web như Flickr đã nhường chỗ cho mạng xã hội .

Năm 2012, Nokia ra mắt 808 PureView, chiếc điện thoại với độ phân giải camera 51 MP. Hiện nay, nhiều bộ phim được quay bằng điện thoại, trong khi máy bay không người lái (drone) giúp mọi người chụp ảnh từ trên cao.

Sức mạnh của chip xử lý, khả năng tính toán bằng trí tuệ nhân tạo (AI) cũng góp phần giúp camera trên điện thoại ngày càng chụp đẹp hơn, đáp ứng nhu cầu của nhiều người dùng.