Цифровая камера , также называемая цифровой камерой , [1] — это камера, которая записывает фотографии в цифровую память. Большинство производимых сегодня камер являются цифровыми, [2] в значительной степени заменяя те, которые записывают изображения на фотопленку. Цифровые камеры в настоящее время широко используются в мобильных устройствах, таких как смартфоны, с теми же или большими возможностями и функциями, что и специальные камеры (которые все еще доступны). [3] Высококачественные специализированные камеры высокого разрешения по-прежнему широко используются профессионалами и теми, кто хочет делать фотографии более высокого качества. [4]
Цифровые и цифровые кинокамеры имеют общую оптическую систему, обычно использующую объектив с регулируемой диафрагмой для фокусировки света на устройстве съемки изображения. [5] Диафрагма и затвор пропускают к изображению контролируемое количество света, как и в случае с пленкой, но устройство съемки изображения является электронным, а не химическим. Однако, в отличие от пленочных камер, цифровые камеры могут отображать изображения на экране сразу после записи, а также сохранять и удалять изображения из памяти . Многие цифровые камеры также могут записывать движущиеся видео со звуком . Некоторые цифровые камеры могут обрезать и сшивать изображения, а также выполнять другие виды редактирования изображений . [6] [7]
Первым полупроводниковым датчиком изображения было устройство с зарядовой связью (ПЗС), изобретенное Уиллардом С. Бойлом и Джорджем Э. Смитом в Bell Labs в 1969 году [8] на основе технологии МОП-конденсаторов . [9] Датчик NMOS с активными пикселями был позже изобретен командой Цутому Накамуры в Olympus в 1985 году, [10] [11] [12] что привело к разработке датчика CMOS с активными пикселями (датчик CMOS) в Лаборатория реактивного движения НАСА в 1993 году. [13] [11]
В 1960-х годах Юджин Ф. Лалли из Лаборатории реактивного движения задумался о том, как использовать мозаичный фотосенсор для захвата цифровых изображений. Его идея заключалась в том, чтобы сфотографировать планеты и звезды во время путешествия в космосе, чтобы получить информацию о положении астронавтов. [14] Как и в случае с безпленочной камерой сотрудника Texas Instruments Уиллисом Адкоком (патент США 4,057,830) в 1972 году, [15] технология еще не догнала концепцию.
В 1972 году мультиспектральный сканер (МСС) спутника Landsat 1 начал делать цифровые изображения Земли. MSS, разработанная Вирджинией Норвуд из Hughes Aircraft Company начиная с 1969 года, захватывала и передавала данные изображения в зеленом, красном и двух инфракрасных диапазонах по 6 бит на канал, используя механическое качающееся зеркало и матрицу из 24 детекторов. Проработав шесть лет, он передал более 300 000 цифровых фотографий Земли, совершая оборот вокруг планеты примерно 14 раз в день.
Также в 1972 году Томас МакКорд из Массачусетского технологического института и Джеймс Вестфаль из Калифорнийского технологического института вместе разработали цифровую камеру для использования с телескопами . В их «системе фотометра-дигитайзера » 1972 года использовался аналого-цифровой преобразователь и цифровая кадровая память для хранения изображений планет и звезд размером 256 x 256 пикселей, которые затем записывались на цифровую магнитную ленту. ПЗС-сенсоры еще не были коммерчески доступны, и в камере использовался детектор с кремниевой диодной трубкой видикон, который охлаждался сухим льдом для уменьшения темнового тока, что позволяло проводить экспозицию до одного часа.