“装了镜头的烤面包机”:首款手持数码相机背后的故事

1975年,柯达工程师史蒂夫·萨森发明了世界上第一台手持数码相机。他利用新兴的电荷耦合器件(CCD)技术和一些“偷来”的零件,创造了一台无需胶片、没有活动部件的相机,首次实现了电子图像的捕捉和存储。尽管这台重达8磅的设备拍出的第一张照片质量很差,但它预示了摄影的未来。柯达虽然为这项技术申请了专利,但由于担心其对核心胶片业务的冲击以及市场时机尚未成熟,最终未能抓住转型的先机。萨森的发明最终颠覆了整个行业,彻底改变了人们记录和分享影像的方式。

“星际迷航”的启发

史蒂夫·萨森于1973年加入柯达,作为一名电气工程师,他对传统的胶片摄影流程感到厌烦。冲洗胶卷、摆弄化学药品的繁琐过程,让他产生了用纯电子方式拍照的想法。

我从小看《星际迷航》长大,所有好点子都来自那里。我在想,我们能不能完全用电子方式来完成这一切?如果我能以电子方式捕捉和存储图像,就完全不需要胶片了。

当时,将光信号转换为电信号的技术已经存在,但将它小型化、便携化以供普通人使用,仍是一个遥远的想法。

关键技术:CCD

变革的催化剂是1969年贝尔实验室发明的电荷耦合器件(CCD)。这是一种可以将光学影像转换为电子信号的集成电路。1974年,萨森的主管给了他一个“填充性工作”:研究一下这种新型的CCD。

    • 萨森对光与电子的互动非常着迷,他认为制造无胶片相机所需的技术已经存在,只是需要有人将它们正确地组合起来。
    • 他的目标是制造一台 “没有活动部件” 的相机,这在当时以精密机械为傲的相机行业中是一个颠覆性的想法。

“偷来”的相机

萨森在没有任何预算和正式立项的情况下开始了这个项目。他不得不依靠自己的智慧和资源来拼凑出原型机。

我基本上偷了所有的零件。我在柯达的设备部门,那里有很多零件。我从楼下废品箱里拿了一个电影摄影机的光学组件……我设法在没人注意的情况下弄到了所有这些零件。

这台相机的关键组成部分包括:

    • 图像捕捉: 一块100x100像素的CCD芯片。
    • 图像存储: 一台卡式录音机,将数字信号记录在磁带上。
    • 图像回放: 一套自制的播放单元,将磁带上的数据转换为电视信号。
    • 数据处理: 一块摩托罗拉微处理器,用于将低分辨率的图像信号插值放大,以适应电视屏幕。

第一张数码照片诞生

1975年12月,这台重达 8磅(约3.6公斤) 的原型机终于完成。萨森把它带到隔壁办公室,为一位名叫乔伊·马歇尔的同事拍下了第一张数码照片。

    • 捕捉过程: 相机用1/20秒曝光,然后花了 23秒 将图像数据写入磁带。
    • 初次显像: 当图像在电视上显示时,背景和头发轮廓清晰可见,但人脸部分完全失真。
    • 同事的评价: 看到这张扭曲的图像后,乔伊·马歇尔只是简单地说了一句 “还需努力”,然后就走开了。
    • 最终成功: 经过简单的线路调整,他们终于看到了清晰的人脸图像。摄影史在这一刻被改写。

面对怀疑的管理层

当萨森向柯达各部门的管理层演示这台相机时,他收获的不是兴奋,而是大量的质疑。

每一次演示,当照片出现在屏幕上的那一刻,我就失去了对会议的控制。

管理层并不关心“如何”实现,而是反复追问“为什么”。

他们问我:“为什么会有人想用这种方式拍照?”“摄影有什么问题吗?”“电子相册会是什么样子?”

在当时,一台满配的柯达傻瓜相机售价35美元,而萨森估计他的设备成本高达1100美元,拍出的照片质量还差得多。这让习惯了胶片业务巨大利润的管理层感到困惑和威胁。

一个惊人准确的预测

面对“这项技术何时才能成熟”的持续追问,萨森做了一个大胆的预测。他了解到,要达到柯达110胶卷的质量,至少需要 一百万像素

    • 他绝望之下,将半导体行业的 摩尔定律(集成电路上可容纳的晶体管数量约每两年翻一番)套用在CCD技术上。
    • 经过计算,他得出的结论是:这项技术需要 15到20年 才能成熟并进入消费市场。
    • 18年后,也就是1995年,柯达发布了第一款消费级数码相机DC40。萨森后来说,这个预测纯属“运气”。

遗产:一场“来得太早”的革命

柯达在1978年获得了萨森发明的数码相机专利,并在日后通过专利授权获得了数十亿美元的收入。然而,公司本身却因为犹豫不决,错失了引领数字革命的良机。

有观点认为,并非柯达“错失”了机会,而是萨森的创新 “来得太早了”。在个人电脑和互联网普及之前,数码相机缺乏应用的生态系统。直到多年后,当萨森在黄石公园度假时,看到周围的游客纷纷举起数码相机,他才真正意识到自己的梦想已经成为现实。

我对妻子说:“它正在发生。” 我向她解释了很多年前我如何制造出那个原型机,以及我的梦想是什么。现在,在我的真实生活中,我亲眼看到了这一切。