相机技术简史

没有相机，任何机器视觉系统都是不完整的。 作为任何机器视觉系统中最重要的组件，让我们来看看相机的简史。

Camera Obscura 源自拉丁语，字面意思是“暗室”。 暗箱是一种古老的技术，用于通过墙壁或材料上的小孔投射外部世界的图像。 甚至亚里士多德也使用这种技术通过用树叶制成的孔投射太阳的图像来观察日食。 几个世纪以来，暗箱背后的光学现象导致了我们今天所知道的相机的发展。

1839 年被认为是相机的正式诞生年份。 Daguerreotype 相机是 Alphonse Giroux 于 1839 年生产的第一台量产相机。以其发明者 Louis Daguerre 命名，daguerreotype 是一种在印版上永久捕捉摄影图像的新工艺。

“柯达”是美国企业家乔治·伊士曼于1888年发明的第一台用一卷纸装下100张照片的胶卷相机。 柯达相机可以拍摄像银版相机一样清晰的负片。 包含负片的胶片需要留在暗箱中，并需要送到伊士曼的公司进行冲洗。

出生于俄罗斯的美国人 Vladimir Zworykin 于 1923 年发明了第一台实用的视频管摄像机 Iconoscope，用于捕捉电视传输图像。 Iconoscope 与称为 Kinescope 的基于阴极射线管的接收器相结合，形成了一个完整的电视系统。 Orthicon 管是 Iconoscope 的继任者，于 1944 年获得美国海军的生产合同，并成为 1946-68 年美国广播公司的标准。 1950 年代后期，RCA 推出了 Vidicon 管，这是一种摄像机管设计，其中目标材料是光电导体。 在 1970 世纪 XNUMX 年代后期之前，NASA 在其大部分无人深空探测器上都使用了 Vidicon 摄像机。

尽管托马斯·萨顿 (Thomas Sutton) 在 1861 年开发了第一台使用单镜头反光 (SLR) 技术的相机，但对于 19 世纪的相机制造商而言，其背后的技术非常复杂。 单反相机对于那些对摄影很认真的有钱人来说是必不可少的。 第一台 35mm 单反相机是“Filmanka”，它于 1931 年从苏联问世。德国和苏联是最早单反相机背后的主要大脑，但日本单反相机在 1945 年后迅速普及。

1943 年，当埃德温·兰德 (Edwin Land) 和家人一起度假时，他的女儿问她为什么看不到他刚给她拍的照片。 同一天，她天真的问题帮助兰德萌生了拍立得相机的想法。 当他的相机仅在五年后的 1948 年上市时，这是历史上第一次消费者可以自己拍摄并立即冲洗胶卷。

有史以来第一台数码相机是 Steve Sasson 于 1975 年开发的原型机，Steve Sasson 是 Eastman Kodak 的一位年轻工程师。 他使用了摩托罗拉零件、一些新推出的 Fairchild CCD（电荷耦合器件）电子传感器和相机镜头。 由此产生的设备重达 4 公斤多，将单色图片录制到数字盒式磁带上的时间高达 23 秒。 Fairchild 是 Steven Sasson 使用的 CCD 传感器的开发商，他于 1976 年开发了第一台商用 CCD 相机，作为检查 Proctor and Gamble 产品的工具。

CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器的工作原理最初是在 1960 年代后半期构想出来的，但直到 1990 年代微细加工技术足够先进时，该设备才商业化。 第一个 CMOS 传感器是由 Eric Fossum 的团队于 1993 年在 NASA 喷气推进实验室开发的。JPL 团队的成员 Sabrina Kemeny 于 1995 年离开 NASA 与他人共同创立了 Photobit Corporation，目的是将 CMOS 图像传感器商业化。 团队的另一名成员 Eric Fossum 和 Barmak Mansoorian 很快加入了她的行列。 到 2007 年，CMOS 传感器的销量已经超过 CCD 传感器。 当今数码相机和手机中内置的图像传感器大多采用 CMOS 技术。