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
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
DATORNS OCH KAMERANS HISTORIA........................................................................... 1
SAMMANFATTNING .............................................................................................................. 2
INNEHÅLLSFÖRTECKNING................................................................................................. 3
INLEDNING .............................................................................................................................. 3
DATOR OCH FOTO................................................................................................................ 3
FOTOGRAFERING ............................................................................................................. 3
KAMERANS HISTORIA ................................................................................................. 3
SÅ FUNGERAR EN TRADITIONELL KAMERA......................................................... 4
SÅ FUNGERAR EN DIGITALKAMERA....................................................................... 4
DATOR.................................................................................................................................. 5
DATORNS HISTORIA .................................................................................................... 5
BILDER OCH FOTOGRAFIER ......................................................................................... 6
KORT OM BILDREDIGERING...................................................................................... 6
SLUTSATSER.......................................................................................................................... 7
REFERENSER......................................................................................................................... 7
INLEDNING
Fotografering har på senare tid blivit en stor del av vårt dagliga liv. Det finns fotografier
överallt omkring oss och snart finns det förmodligen en digitalkamera i varje hem. Vi lever i
ett land där användandet av Internet blir allt vanligare för var dag som går. Nu för tiden kan
man t.ex. gå in på ett resebolags hemsida och få se bilder på sitt tilltänkta resmål, redan innan
man bokar resan. Kameror och digital bildhantering har verkligen gjort våra liv lättare på
många sätt.
DATOR OCH FOTO
FOTOGRAFERING
Det är väldigt populärt nu för tiden att fotografera allt som händer. 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
sänder ut strålar för att känna av omgivningen utan att det är ljus som reflekteras på
omgivningen och tas upp av ögat [BBC].
3
•
•
•
•
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 Zahn (1641-1707) 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.
Thomas Wedgwood (1771-1805) lyckades i slutet på 1700-talet fotografera bilder med
kameran, utan att måla av motivet, 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 mycket
och moderna kameror har möjlighet att ställa in slutartid på en tusendels sekund eller kortare
[ABC].
SÅ FUNGERAR EN TRADITIONELL KAMERA
En kamera är uppbyggd av tre delar;
•
•
•
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. Negativet kan omvandlas till en positiv (rättvänd)
bild t.ex. genom att projiceras på ett fotopapper som sedan behandlas med kemikalier.
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 traditionell 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. Digitalkameror sparar bilder på digitala lagringsmedia istället
för på film [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 i ett format som datorn förstår och kan visa. De flesta digitalkameror har också en
liquid crystal display (LCD skärm), som kan visa de bilder man tagit.
4
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. 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 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) konstruerade den första elektroniska datorn (ENIAC) för ungefär
60 år sedan [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] .
5
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.
6
Figur 2: Bandspelare redigerad.
Det är vanligt att Photoshop används för att förbättra bilder som blivit lite för mörka eller
brusiga vid fotograferingen. Med perfektion i åtanke finns det massor med tjejer som
retuscherar sina presentationsbilder till olika mötesplatser på Internet. I stort sett alla bilder på
flickor som exponeras i media är retuscherade för att eventuella skavanker och skönhetsfel
inte skall synas. Flickorna skall framstå som perfekta och vara så visuellt tilltalande som
möjligt eftersom det hjälper till att sälja produkten eller exemplar av tidningen.
Vid utveckling av verklighetstrogna datorspel är det väldigt vanligt att foton av verkligheten
manipuleras för att kunna användas som texturer (ytor i spel såsom en tegelvägg) som man
sedan kan upprepa utan att någon kant syns. Ibland används också fotomanipulering för att få
karaktärer att se mer verklighetstrogna. Främst används foton för kläder till karaktärer, men
ibland också för själva kroppen och ansiktet.
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 man har 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
7
[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
