DATORNS OCH KAMERANS HISTORIA
-Var det bättre förr?
Eric Björk ([email protected])
Mälardalens högskola
14 oktober, 2005
1
SAMMANFATTNING
Rapporten tar upp både datorns och kamerans historik för att försöka ge en klar bild hur dessa
uppfinningar kom till. Vidare beskrivs det om hur en kamera fungerar, vilka delar den är
uppbyggd av samt mycket kort om några saker man bör tänka på när man fotograferar. Det tas
upp skillnader och likheter mellan digitalkameror och vanliga kameror, vilken
kvalitetsskillnad det blir mellan bilderna samt vad upplösning är. Slutligen behandlar
rapporten kortfattat det stora ämnet bildredigering.
2
FÖRORD
Som författare av denna text hade jag velat börja med att tacka alla som hjälpt mig med att
göra detta möjligt. Hade först och främst velat tacka min flickvän Gunilla som fått ta hand om
allting där hemma de sista dagarna innan deadlinen, min kära vän Handreas Arnesk som fått ta
hand om andra viktiga delar av mitt liv, min mamma som fått tvätta och stryka mina skjortor
samt min pappa som hjälpt mig med att låna ut en bok till mig. Skulle vilja fortsätta mitt
tacktal med att också tacka Niclas Dellard som hjälpt mig att finna den dator som kommer att
hjälpa mig finna total studielycka, David Tenser som hjälpt mig att välja vilket operativsystem
som först kommer installeras på denna lyckodator samt Juan-Pablo Maluenda för att han
verkligen kan avgöra vad som är rätt och fel. Slutligen hade jag velat tacka några lärare på
Mälardalens högskola som genom årens gång gett mig kraft att studera och som alltid försökt
hjälpa mig med mina studier, även då jag inte läst någon kurs med dem; Christer ”Morfar”
Sandberg, Dag Nyström, Daniel Flemström, Filip Sebek samt Malin som förut jobbade på
IDT-expeditionen.
Jag valde detta ämne eftersom jag trodde att det skulle kunna vara ganska intressant samt att
jag inte trodde att det skulle vara något som helst problem att hitta säkra källor som jag kunde
hänvisa till. Det var dock bara ett av dessa två element som stämde, det har inte varit lätt
överhuvudtaget att hitta tillförlitliga källor. Inte kunde jag hitta några bra böcker på
biblioteket, och inte heller kunde jag hitta något tillförlitligt papper via internet. De flesta
källorna som jag använt är därför sidor på Internet som jag tyckte verkade seriösa och
genomtänkta.
3
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
DATORNS OCH KAMERANS HISTORIA ........................................................................... 1
SAMMANFATTNING .............................................................................................................. 2
FÖRORD................................................................................................................................... 3
INNEHÅLLSFÖRTECKNING ................................................................................................ 4
INLEDNING .............................................................................................................................. 4
DATOR OCH FOTO................................................................................................................ 4
FOTOGRAFERING ............................................................................................................. 4
KAMERANS HISTORIA ................................................................................................. 4
SÅ FUNGERAR EN KAMERA ...................................................................................... 5
SÅ FUNGERAR EN DIGITALKAMERA ....................................................................... 5
DATOR .................................................................................................................................. 6
DATORNS HISTORIA .................................................................................................... 6
BILDER OCH FOTOGRAFIER ......................................................................................... 7
KORT OM BILDREDIGERING ...................................................................................... 7
SLUTSATSER.......................................................................................................................... 8
REFERENSER......................................................................................................................... 8
INLEDNING
Meningen med denna rapport är att den ska upplysa dess läsare om historiken bakom dagens
datorer och kameror. Det tas också upp hur en kamera fungerar, några skillnader mellan
vanliga kameror och digitalkameror samt hur man kan redigera bilder med datorns hjälp. Sist i
rapporten finns ett kapitel om några slutsatser som kan dras efter det att rapporten blivit läst.
DATOR OCH FOTO
FOTOGRAFERING
Det är väldigt populärt nu för tiden att fotografera allt som händer. För ett halvår sedan kunde
man läsa i kvällstidningarna i stort sett varje dag om att folk hade tagit olämpliga bilder med
kamerorna i sina mobiltelefoner. Det var pojkar på skolor som hade fotograferat varandra i
duschen, det var flickor som blev fotograferade i smyg, och självklart hamnade flertalet av
bilderna så att de var tillgängliga på Internet. Idag finns det kameror överallt omkring oss,
men så har det inte alltid varit.
KAMERANS HISTORIA
Aristoteles (384-322 f Kr) upptäckte att om det gjordes ett hål i en vägg till ett mörkt rum
skulle området utanför väggen med hålet i avspeglas upp-och-ner på det mörka rummets andra
vägg. Det tog dock lång tid innan någon kunde göra någonting vettigt med denna upptäckt
[Westman2005].
Leonardo da Vinci (1442-1519) beskrev hur bilders uppkomst i ögat fungerar, detta till
stora delar endast genom att beskriva Aristoteles upptäckt igen [Westman2005].
Abu Ali al-Hasan Ibn al-Haithan (965-1039) utförde många experiment med det
mörka rummet och kom fram till flera viktiga saker. Exempelvis att ljusstrålar inte
beblandar sig med andra ljusstrålar utan håller sig rena samt att det inte är ögat som
4
sänder ut strålar för att känna av omgivningen utan att det är ljus som reflekteras på
omgivningen och tas upp av ögat [BBC].
Roger Bacon (~1214-1298) var den som för första gången använde det mörka rummet
till någonting praktiskt, nämligen för att kunna titta på solförmörkelser utan risk att
förstöra ögonen [Westman2005].
Reiner Gemma Frisius (1508-1555) publicerade en bild av den första kameran, men
Frisius hade ingen kunskap om huruvida det fanns något material som bilder kunde
fastna på [Westman2005].
Johann Sahn (1641-1707) fortsatte jakten och tillverkade den första kameran. Denna
kamera kunde inte ta bilder såsom en kamera i nutid gör, utan den kunde bara
användas till att avbilda objekt som t.ex. kunde målas av. Det var inte förrän i slutet på
1700-talet som
Thomas Wedgwood (1771-1805) lyckades i slutet på 1700-talet fotografera bilder med
kameran utan att ta hjälp av t.ex. en pensel, han hade dock problem med att bilderna
var extremt ljuskänsliga och blev förstörda på några minuter, till och med i skuggan
som det svaga ljuset av ett vaxljus ger.
Det första permanenta fotografiet togs år 1826 av Joseph Nicphore Nipce (1765-1833)
med en kamera som hade en slutartid på åtta timmar [Westman2005], sedan dess har det
hänt grymt mycket och moderna kameror idag har möjlighet att ställa in slutartid på långt
under en sekund [ABC].
SÅ FUNGERAR EN KAMERA
En kamera är uppbyggd av tre grundstenar;
Linsen – En lins kan vara gjord av t.ex. glas eller plast och dess uppgift är att fånga in
ljusvågorna som reflekteras på objektet som skall fotograferas och se till att de landar
på rätt ställe på filmen så att rätt bild skapas.
Filmen – Filmen är uppbyggd av små ljuskänsliga partiklar utspridda på tunn plast.
När de belyses med ljus startar en kemisk reaktion som gör det möjligt för bilden att
fastna på filmen. För att bilden att bli permanent krävs det att den utsätts för andra
kemikalier som reagerar med de ljuskänsliga kemikalierna och gör dem mindre
känsliga, därefter är negativet klart och med dess hjälp kan bilden skrivas ut så som
den skall se ut.
Kamerahuset – Uppgiften för kamerahuset är att se till så att filmen hålls i totalt
mörker ända till dess att bilden skall tas då ljus skall släppas igenom och sen skall
filmen åter sättas i totalt mörker [How Cameras Work].
I dagens kameror finns det en bländare vars uppgift är att se till att rätt mängd ljus leds fram
till filmen så att den inte blir överexponerad, samt att skärpedjupet på bilderna blir korrekt.
SÅ FUNGERAR EN DIGITALKAMERA
Precis som med en vanlig kamera (som använder film för att spara bilder) behöver en
digitalkamera ha både ett kamerahus och en lins. Någonting som däremot skiljer sig är att alla
digitalkameror kräver ström. Eftersom digitalkameror sparar ner bilder på digitala
lagringsmedia istället för på film så är dock filmen väldigt onödig att ha [Wiki]. Det som
belyses med ljus i en digitalkamera är istället en charge-coupled device (CCD-sensor) eller en
complimentary metal-oxid semiconductor (CMOS-sensor) vars uppgift är att omvandla ljuset
till elektricitet som sedan kan omvandlas till bildpunkter som kan sparas ner i ett format som
5
datorn förstår och kan visa. De flesta digitalkameror har också en liquid crystal display (LCD
skärm), som kan visa de bilder man tagit.
När man pratar om hur mycket detaljer en digitalkamera kan fånga i dess bilder pratar man om
hur hög upplösning bilderna får, eller hur många megapixel kameran har. En bild i
upplösningen 1600x1200 pixlar innehåller 1600*1200=1 920 000 pixlar, vilket brukar
benämnas med 2 megapixel. Kul kuriosa är att Hewlett Packard (HP) uppskattar att en bild
tagen med en vanlig kamera med 35mm film håller ungefär samma kvalitet som en bild tagen
med en digitalkamera med 20 megapixels upplösning. Det är lika viktigt för en digitalkamera
som det är för en vanlig kamera att rätt mängd ljus passerar in genom linsen, samt att det sker
under lagom lång tid.
När bilden väl är tagen måste den sparas i lämpligt format på lämpligt lagringsmedium.
Tidigare var det vanligt att digitalkameror hade minne som satt inne i kameran, oåtkomligt för
användaren, där bilderna sparades, Nackdelen med detta är dels att det gör att man är tvungen
att ansluta digitalkameran till datorn för att kunna komma åt bilderna, samt att man inte kan ta
några fler bilder om minneskortet som sitter i är fullt och om man inte har tillgång till någon
dator där man kan tömma det. Nu för tiden sparar nästan alla digitala kameror ner bilderna på
någon typ av minneskort som sitter lättåtkomligt, vilket medför att man lätt kan byta ut det när
det blivit fullt [How Digital Cameras Work].
DATOR
När man idag tänker på hur dator och digitalt foto samspelar tänker förmodligen de flesta på
hur hemdatorer kan hjälpa till med att redigera och lagra bilder, men redan innan bilderna
kommit så långt som in i hemdatorn har de passerat en relativt avancerad dator i
digitalkameran de är tagna med [How Digital Cameras Work].
DATORNS HISTORIA
Historien om den första elektroniska datorn började förmodligen när Gottfried Wilhelm von
Leibniz (1646-1716) skapade sin räknemaskin, och fortsatte sedan genom en hel rad mer eller
mindre kända forskare och matematiker.
George Boole (1815-1864) parade ihop logiken med algebran.
Friedrich Ludwig Gottlob Frege (1848-1925) byggde vidare på vissa av Leibniz idéer
och utvecklade ett formellt system med två komponenter; det formella språket och
logiken.
Georg Ferdinand Ludwig Philipp Cantor (1845-1918) fortsatte att utveckla
matematiken genom att lägga till begreppet oändlighet.
David Hilbert (1862-1943) gjorde ett system som i stort går ut på att all matematik
måste kunna bevisas från några förutbestämda grundstenar/regler.
Kurt Gödel (1906-1978) byggde på Hilberts system med ett teorem om att det alltid
finns satser som varken kan bevisas eller motbevisas.
Alan Mathison Turing (1912-1956) tillverkade under andra världskriget en maskin
som kunde knäcka tyskens koder.[Dogic-Crnkovic2005]
Von Neuman (1903-1957) parade ihop delar av de ovan nämnda männens forskning och för
ungefär 60 år sedan tillverkade han den första elektroniska datorn [Dogic-Crnkovic2005].
Denna dator var ungefär lika stor som en normalstor villa (130 m3) och vägde omkring 30 ton.
Utvecklingen av datorer har verkligen gått fort framåt och nu för tiden kan man hitta datorer
med högre beräkningskapacitet nästan överallt, t.ex. i en mobiltelefon [Lilla Aktuellt2005] .
6
BILDER OCH FOTOGRAFIER
Ljuset spelar en mycket stor roll i hur saker och ting kommer att framhävas på en tagen bild,
med hjälp av ljus kan man få saker att se t.ex. större eller mindre ut. Till viss del kan ljuset lätt
ändras i ett bildredigeringsprogram, men det är också viktigt att tänka på att ljuset hamnar rätt
när fotografering sker.
KORT OM BILDREDIGERING
I Sverige är det vanligast att använda Macintosh-datorer vid grafisk produktion. Det program
som är mest använt vid bildredigering är Adobe Photoshop [Johansson1998]. Med datorns
hjälp kan man göra i stort sett vad som helst med en bild genom att redigera den. På bilden
nedan har skärpedjup lagts till för att få betraktaren att fokusera på de detaljer redigeraren vill
framhäva.
Figur 1: Bandspelare icke redigerad.
Figur 2: Bandspelare redigerad.
7
Photoshop är inte bara användbart för professionella användare utan även nybörjare kan
använda det om de har lite tålamod. Det finns t.ex. en historikfunktion som gör att man lätt
kan gå tillbaka och ångra någonting som man inte tyckte blev bra [Johansson1998].
SLUTSATSER
Det finns både fördelar och nackdelar med digital fotografering jämfört med vanlig
fotografering där bilderna sparas på film. För att kunna starta en digitalkamera måste den ha
ström vilket många vanliga kameror inte behöver. Bildkvalitén blir heller inte lika bra vid
digital fotografering som vid vanlig, detta är dock någonting som tekniken med största
sannolikhet kommer att förändra inom en rimlig tid.
Några fördelar med digital fotografering är dock att de flesta digitalkameror har en LCDskärm där man kan se hur bilden blev direkt när man tagit den, att man kan bestämma vilka
bilder man ska betala pengar för att få framkallade, samt att det inte finns någon anledning att
tänka ekonomiskt när man skall fotografera eftersom det inte kostar någonting extra att ta
bilder så länge man har gott om plats på minneskortet i kameran eller en dator med sig.
Det brukar sägas att saker och ting var bättre förr, men när det gäller teknik och speciellt
kameror är detta verkligen inte sant.
REFERENSER
[ABC] Fotograferingens ABC; http://www.cyberphoto.se/abc/shutter.htm; Besökt 13/10 –
2005
[BBC] BBC - History – Alhazen;
http://www.bbc.co.uk/history/historic_figures/alhazen.shtml; Besökt 13/10 –2005
[Dogic-Crnkovic2005] Gordana Dogic Crnkovic; Lecture about the History of Computer
Science; http://www.idt.mdh.se/kurser/ct3620/ht05/vetenskapsteori/lecture-history-read.pdf;
Besökt 13/10 -2005
[How Cameras Work] Howstuffworks "How Cameras Work";
http://science.howstuffworks.com/camera.htm/printable; Besökt 13/10 –2005
[How Digital Cameras Work] Tracy V. Wilson and K. Nice and G. Gurevich; How Digital
Cameras Work; http://electronics.howstuffworks.com/digital-camera.htm; Besökt 12/10 –
2005
[Johansson1998] Kaj Johansson, Peter Lundberg & Robert Rydberg; Grafisk kokbok; 1998.
[Lilla Aktuellt2005] svt.se – Lilla Aktuellt;
http://svt.se/svt/jsp/Crosslink.jsp?d=40097&a=455458; Besökt 12/10 -2005
[Westman2005] Per-Anders Westman, ”Fotografins historia”, 1995-2005;
http://www.algonet.se/~p-awest/fotohist.htm; Besökt 13/10 -2005
[Wiki] Kamera - Wikipedia, den fria encyklopedin; http://sv.wikipedia.org/wiki/Kamera;
Besökt 14/10 -2005
8
9
