Steve Sasson, inventor de la cámara digital, recibe la Medalla Nacional de Ciencia del Presidente Obama el 17/11/2010.

Hace casi 40 años, un joven ingeniero eléctrico que trabajaba en las oficinas de Eastman Kodak en Rochester, Nueva York, desarrolló un producto que trastornaría todo el mundo de la fotografía. Desde entonces, la tecnología ha explotado en los mercados de consumo y ha proliferado en nuestra vida diaria, desde componentes de cámara incluidos en teléfonos inteligentes hasta sistemas de megapíxeles de alta calidad que proporcionan imágenes de nivel profesional. Todo esto se logró gracias al desarrollo de dispositivos semiconductores sensibles a la luz capaces de almacenar y transmitir información sobre la exposición a la luz para crear una imagen digital.

Periódicamente nos gusta volver regularmente a nuestra serie Evolution of Technology para detallar el desarrollo de una tecnología de consumo popular a lo largo de los años. Hoy, con nuestro reciente enfoque en las patentes emitidas a empresas que desarrollan productos de fotografía digital, queríamos profundizar un poco más en la historia del desarrollo en este campo de la tecnología. La cronología del desarrollo de la fotografía digital comprende el establecimiento del estándar de imagen JPEG y el desarrollo de pantallas de cristal líquido. También sigue de cerca el declive de un importante desarrollador estadounidense de productos de imagen y el cambio posterior en todo el mercado de la fotografía.

Primeras Tecnologías de Imagen Digital

El desarrollo más temprano que se promociona como un precursor temprano de la fotografía digital es la invención del escáner de imagen digital por Russell A. Kirsch, uno de los primeros padres de la informática. En 1957, creó un aparato de tambor giratorio y programación de escaneo de imágenes para la Computadora Automática Standard Eastern, la primera computadora programable internamente del mundo, que desarrolló con colegas mientras trabajaba en la Oficina Nacional de Estándares. La primera imagen escaneada, una imagen de cinco centímetros por cinco centímetros del hijo de Kirsch, solo medía 176 píxeles a lo largo de cualquier lado.

Poco más de una década después, en 1969, el dispositivo de acoplamiento de carga (CCD) fue creado en AT&T Bell Labs por los inventores conjuntos Willard Boyle y George E. Smith. El dispositivo semiconductor era capaz de recopilar datos de sensores fotoeléctricos y luego transferir esa carga a un segundo condensador de almacenamiento. A medida que se transmitían los datos, los datos analógicos del chip sensible a la luz se convertían en una cuadrícula digital que podía representar una imagen a partir de esos datos. Curiosamente, hay algunos informes de que esta invención, que sentó las bases para la fotografía digital, fue concebida en el transcurso de una hora; la historia cuenta que Boyle y Smith diseñaron la innovación bajo la presión de que sus fondos departamentales fueran recortados por AT&T Bell Labs.Patente estadounidense No. 3858232, emitida en diciembre de 1974 a Bell Telephone Laboratories Inc. bajo el título Dispositivos de Almacenamiento de Información, protegido un aparato de transferencia de carga diseñado para el almacenamiento y la transferencia en serie de portadores de carga, que contienen información de píxeles. Esta patente enumera a Boyle y Smith como inventores. Los Laboratorios Bell fueron el escenario para un mayor desarrollo en las primeras tecnologías de imágenes digitales. En abril de 1978, la USPTO emitió la Patente estadounidense No.4085456, titulada Dispositivos de Imágenes de Transferencia de carga, a Bell Labs. Esta patente protegió un dispositivo de imágenes de área de transferencia de carga diseñado para tecnologías de imágenes de estado sólido que es más rentable y evita las aberraciones de manchas creadas por dispositivos de captura de imágenes similares. Inventada por Michael Francis Tompsett, esta tecnología recibió una patente seis años después de que se presentara por primera vez la solicitud, un lapso de tiempo que abarca un gran paso hacia la fotografía digital moderna.

La fotografía digital de Steve Sasson y Kodak

Steve Sasson en la Casa Blanca, 17/11/2010

En 1973, Steve Sasson era un joven ingeniero contratado por Eastman Kodak, uno de los pocos ingenieros eléctricos empleados por una empresa que era mucho más famosa por sus desarrollos de ingeniería mecánica y química en ese momento. Al principio, a Sasson se le asignó un proyecto para explorar las capacidades de un dispositivo acoplado a carga creado por Fairchild Semiconductor que podía almacenar y transmitir información de imagen a un tamaño de 100 píxeles por 100 píxeles.

En diciembre de 1975, Sasson construyó un prototipo para una cámara de trabajo utilizando el CCD, compuesto por un objetivo de una cámara de película de ocho milímetros, un convertidor analógico a digital de un voltímetro digital Motorola y una grabadora de casete de datos digitales para almacenar datos de imagen. Con este ensamblaje, Sasson y otros investigadores de Kodak pudieron capturar una imagen y grabarla en un casete en 23 segundos.

La innovación de Sasson se puede ver en la tecnología divulgada dentro de la Patente estadounidense No.4131919, que se titula Cámara Fija Electrónica, emitida en diciembre de 1978. Esta patente, que enumera a un coinventor, Gareth A. Lloyd, protege una cámara fotográfica electrónica que contiene un dispositivo de respuesta a la luz de estado sólido para producir señales indicativas de imágenes ópticas, así como los medios para registrar datos de señales en un medio no volátil en tiempo real. La velocidad de transmisión de la señal de imagen se ralentiza mientras se transmite, lo que permite que los datos de la imagen se escriban en un medio de grabación económico como la cinta magnética audiograbada.

De la Patente estadounidense No. 4131919, titulada » Cámara Fotográfica Electrónica.»

Aunque Kodak fue responsable del desarrollo inicial de la fotografía digital, fue en gran medida asesinado por su propia creación cuando la corporación no pudo responder tan rápidamente como otros desarrolladores de fotografía digital en la década de 1990 y principios de la década de 2000. Sasson creía personalmente que las cámaras digitales tendrían que lograr una resolución de al menos dos millones de píxeles antes de que fueran realmente aceptadas como una opción viable para la fotografía de película, y Kodak decidió centrarse en continuar vendiendo sus populares productos de película en lugar de desarrollar productos de fotografía digital para competir con sus propias versiones de película.

Primeros Modelos de Consumo: Desde Apple hasta Canon y Nikon

A finales de la década de 1980, algunas empresas comenzaron a entrar en el mercado de la fotografía digital, entrando en un sector de consumo en el que algunas vieron la oportunidad de socavar la posición líder de Kodak en el mercado de cámaras de consumo. La primera cámara digital disponible en los Estados Unidos fue la Dycam Modelo 1; presentada en 1990, era capaz de grabar imágenes a una resolución máxima de 376 píxeles por 240 píxeles.

Unos pocos desarrollos en esta época permitieron una mayor proliferación de cámaras digitales en los mercados de consumo. Primero, en 1992, el Grupo Conjunto de Expertos Fotográficos desarrolló el primer códec para compresión de imágenes, que hoy conocemos como formato de archivo de imagen JPEG. También se tuvo que desarrollar una tarjeta de memoria de estado sólido para mejorar la capacidad de almacenamiento de la cinta magnética y los disquetes utilizados por los sistemas de cámaras digitales anteriores.

Utilizando la tecnología de Kodak, Apple lanzó la cámara digital QuickTake 100, considerada la primera cámara digital ampliamente disponible comercializada para los consumidores en los Estados Unidos. El QuickTake 100 tenía una resolución máxima de 640 píxeles por 480 píxeles, capturaba imágenes en color de 24 bits y podía almacenar hasta 24 fotos. Kodak había desarrollado algunos sistemas de cámaras digitales para su uso junto con cuerpos de cámaras Nikon unos años antes, pero estos sistemas costaban alrededor de 20.000 dólares y requerían una conexión por cable consistente a un sistema de disco duro.

De la Patente estadounidense No.5612732, titulada «Aparato Portátil Compacto de Imágenes y Visualización con Cámara Giratoria.»

Las innovaciones en tecnologías de cámaras digitales y visualización de imágenes llegarían cada dos años después de que el producto estuviera disponible comercialmente. El desarrollo de pantallas de cristal líquido (LCD) permitió a los propietarios de cámaras revisar rápidamente las imágenes que acaban de ser capturadas. La Casio QV-10, lanzada en 1995, fue la primera cámara digital de consumo que incluía una de estas pantallas LCD. En marzo de 1997, la USPTO asignó la Patente de los Estados Unidos No.5612732, titulada Aparato Portátil Compacto de Imágenes y Visualización con Cámara Giratoria, a Casio Computer Co. Protege un aparato de imágenes de bolsillo con una pantalla LCD capaz de mostrar imágenes encontradas en el dispositivo de almacenamiento de una cámara.

La creación de cámaras réflex digitales de una sola lente (RÉFLEX) es notable por la calidad de las imágenes digitales creadas por cámaras que utilizan lentes destinadas a replicar la calidad de la película de 35 milímetros. También es notable por la forma en que ha establecido el mercado actual de la fotografía digital, actualmente dominado por Canon y Nikon. La Nikon D1 se lanzó por primera vez en 1999, con una resolución de 2.000 píxeles por 1.312 píxeles, y Canon la siguió rápidamente con la EOS D30 en 2000, que podía capturar imágenes de 2.160 píxeles por 1.440 píxeles. Una de las primeras patentes relacionadas con cámaras réflex digitales que pudimos encontrar fue la Patente estadounidense No. 6731341, titulada Cámara Fotográfica Electrónica con Carcasa que contiene Captura de Imágenes. Emitido a la Nikon Corporation en mayo de 2004, protege una cámara réflex digital con una configuración mejorada para compensar un equilibrio de peso inadecuado creado por los componentes electrónicos, lo que hace que las versiones anteriores sean engorrosas para sostener y operar.

Tecnologías actuales

Las cámaras digitales y las tecnologías de imagen relacionadas se encuentran todavía en un período de sólido desarrollo entre una pluralidad de empresas de todo el mundo. La semana pasada en IPWatchdog, la serie de Empresas que Seguimos prestó atención a las innovaciones en fotografía digital de Canon y Nikon, dos de los líderes actuales en este campo. Hoy, estamos mirando el mundo más amplio del desarrollo de la fotografía digital para encontrar aún más innovación que puede ser de gran interés para nuestros lectores.

Notamos una variedad de patentes en este campo que recientemente se han otorgado a Samsung, líder mundial en desarrollo de dispositivos electrónicos. Una intrigante tecnología de reconocimiento facial para la producción de imágenes faciales más nítidas por cámaras digitales se revela en la Patente estadounidense No.8786760, que se titula Aparato y Método de Fotografía Digital Que Utiliza la Función de Reconocimiento Facial. Asignada a Samsung Electronics Co., esta patente protege una cámara digital compuesta por una unidad de reconocimiento facial para identificar una pluralidad de caras y una unidad de ajuste de área de enfoque automático para crear zonas de enfoque automático para múltiples grupos de caras.

De la Patente estadounidense No. 8786760, titulado » Aparato y Método de Fotografía Digital Con Función de Reconocimiento Facial.»

También notamos otra tecnología Samsung dirigida a crear imágenes de mayor calidad, protegida por la Patente estadounidense No.8786749, titulada Aparato de Fotografía Digital para Mostrar un Icono Correspondiente a una Característica del Sujeto y un Método de Control del Mismo. Esta patente protege un aparato de fotografía digital capaz de detectar el rostro, la vestimenta y otras características de un sujeto y muestra un icono que informa al usuario de la cámara de que el sujeto está colocado adecuadamente para una fotografía.

De la Patente estadounidense No.8786749, titulada «Aparato de Fotografía Digital para Mostrar un Icono Correspondiente a un Objeto y Método de Control del Mismo.»

Como hemos visto en nuestra cobertura anterior en Nikon, los objetivos intercambiables han sido un campo de desarrollo en crecimiento en los últimos meses. Patente Estadounidense No. 8786956, titulado Sistema de Lentes de Zoom, Dispositivo Óptico de Imágenes y Dispositivo Digital, protege un sistema de lentes de zoom diseñado para ser lo suficientemente compacto como para usarlo en sistemas de lentes intercambiables para cámaras de lentes intercambiables sin espejo, así como grabadoras de video digitales. Esta patente fue asignada a la empresa de óptica e imágenes Konica Minolta Advanced Layers, Inc. de Tokio, Japón. Se puede ver más innovación en lentes intercambiables en la Patente estadounidense No. 8867145, titulada Sistema de Lentes de Zoom, Aparato de Lentes Intercambiables y Sistema de cámara. Emitido para Panasonic Corporation de Osaka, Japón, protege un sistema de lentes zoom que incluye cuatro unidades de lentes, cada una de las cuales tiene una potencia óptica positiva o negativa. El sistema de lentes intercambiables de esta invención está diseñado para ser lo más pequeño y ligero posible para una portabilidad óptima, manteniendo un excelente rendimiento de imagen.