Fotografia od A do Z: Aparat cyfrowy

Aparat cyfrowy – rodzaj aparatu fotograficznego, który rejestruje obrazy w postaci binarnych plików cyfrowych zapisywanych na nośniku elektronicznym.

Najważniejszym elementem aparatu cyfrowego, który odróżnia go od urządzeń analogowych, jest cyfrowo sterowany sensor obrazowy. Chociaż stosowane są różne odmiany tego układu (przede wszystkim CCD i CMOS), to w każdym przypadku jest to matryca złożona z komórek światłoczułych, których zadaniem jest przekształcanie padającego na nie światła na impuls elektryczny. Prąd ten następnie jest mierzony i zamieniany na konkretną wartość liczbową, która trafia do procesora obrazowego aparatu. Na koniec oprogramowanie urządzenia zamienia surowe wartości uzyskane z poszczególnych komórek w ostateczny obraz zapisywany na karcie pamięci lub innym nośniku obsługiwanym przez aparat.

Historia aparatów cyfrowych

Początki fotografii cyfrowej związane są z wynalezieniem w 1969 roku matrycy światłoczułej typu CCD. Pierwszy egzemplarz takiego sensora posiadał zaledwie osiem elementów światłoczułych umieszczonych w jednym rzędzie, co nie pozwalało na realne wykorzystane go aparatach fotograficznych, jednak już cztery lata później udało się skonstruować matrycę o rozdzielczości 100 x 100 pikseli. W międzyczasie, w 1972 roku, firma Teksas Instruments jako pierwsza zgłosiła swój patent aparatu cyfrowego. Jednak pierwszy egzemplarz działającego urządzenia tego typu ujrzał światło dzienne w 1975 roku w laboratoriach Kodaka. Aparat ten rejestrował zdjęcia w rozdzielczości 0,01 megapiksela na kasecie magnetycznej, co zajmowało mu 23 sekundy. Fotografie można było odczytywać w oddzielnym, podłączonym do telewizora urządzeniu.

Pierwszy działający prototyp funkcjonalnego aparatu cyfrowego.

Do praktycznego wykorzystania technologii cyfrowej, zarówno w amatorskich, jak i profesjonalnych zastosowaniach, była jednak jeszcze daleka droga. Kolejnym krokiem ku komercyjnemu aparatowi cyfrowemu było nietypowe rozwiązanie, jakie stanowiła Mavica firmy Sony. Ten zaprezentowany w 1981 roku aparat potrafił zarejestrować do 25 zdjęć o rozdzielczości 0,3 megapiksela na specjalnej dyskietce magnetycznej. Nie był to jednak aparat cyfrowy, gdyż sygnały z matrycy rejestrowane były w nieprzetworzonej, analogowej formie w zapisie magnetycznym, podobnym do tego, który stosowano w magnetowidach.

Sony Mavica - analogowy aparat elektroniczny wyposażony w matrycę światłoczułą, prekursor konsumenckich aparatów cyfrowych.

Pierwsze produkowane na większą skalę aparaty cyfrowe zaczęły pojawiać się na przełomie lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych. Były to m.in. aparat Fuji DS-1P z 1988 roku posiadający 16 MB wbudowanej pamięci, czy też Dycom Model 1 z 1990 roku. Z kolei pierwszym modelem profesjonalnym był Kodak DCS-100 z 1991 roku o wysokiej jak na tamte czasy rozdzielczości 1,3 megapiksela.

Kodak DCS-100 - pierwsza lustrzanka cyfrowa to w istocie ścianka cyfrowa wykorzystująca korpus analogowego Nikona F3.

Ówczesne aparaty cyfrowe oferowały jednak niższą jakość obrazu, a do tego były znacznie droższe od modeli analogowych i dopiero pod koniec lat dziewięćdziesiątych ich udział w sprzedaży sprzętu fotograficznego zaczął być znaczący. Na początku XXI wieku okazało się, że nowa technologia jest znacznie atrakcyjniejsza dla konsumentów od klasycznych aparatów analogowych, co sprawiło, że w ciągu kilku lat te drugie praktycznie odeszły do historii. Dzisiaj stosowane są jedynie przez nielicznych entuzjastów oraz czasem jako tańsza alternatywa w fotografii wymagającej wysokiej rozdzielczości (aparaty średnio i wielkoformatowe).