kamera

Digitale kameraer er komplekse elektroniske systemer, hvor mange funksjoner og innstillinger som fokus, lystilpasning, fargekorrigering, tilleggslys/blits og bildelagring med tilpasset komprimering vanligvis er automatisert.

Digitale systemer deler opp informasjonen i små elementer. I kameraer kalles disse bildeelementene piksler, fra amerikansk picture elements. Kameraer som gir bilder med tradisjonell fotokvalitet, har fra to til fem millioner slike elementer. Elementene består oftest av to grønne, en rød og en blå sensor på en bildebrikke (kalt CCD-detektor eller CMOS-detektor). De ekstra grønne elementene brukes for å bevare skarphet i bildet der man oppfatter det best. Hvert element påvirkes av lys, slik at det blir en elektrisk ladning som gjøres om til en tallverdi tilsvarende den relative lysmengden punktet er utsatt for under eksponeringen. Beregning ut fra det mørkeste og lyseste punktet i bildet bestemmer hvilke tallverdier det enkelte bildeelementet skal representeres med.

Kameraene har ofte en mindre, høyoppløst skjerm som brukes som søker før fotografering, og hvor resultatet kan vises etter at bildet er tatt. Fra man trykker ned utløseren for å fotografere, til bildet er ferdig, blir det foretatt lysberegninger, fokusering, overføring av ladning fra fotobrikken til en analog-digital konvertering, midlertidig lagring og komprimering (se jpeg) til et lager i form av en minnebrikke. På tidligere kameraer gav gjennomgangen av alle disse funksjonene tidsforsinkelser, men nye, profesjonelle kameraer kan lagre et høyt antall eksponeringer i bufferen uten forsinkelse.

CMOS- og CCD-elementer har litt forskjellige egenskaper. CMOS er noe raskere og bruker mindre strøm, mens CCD er mer lysfølsom. CMOS overtar en stadig større del av markedet, også i profesjonelle kameraer. Det er vanlig å lage og bruke brikker med beskjæringsfaktor. Det fører til at brennvidden sammenlignes med brennvidden i et fullformatkamera, og en kortere brennvidde i et digitalkamera med beskjæringsfaktor gir samme bildevinkel som en lengre brennvidde for fullformatkamera. Mindre bildeelementer er rimeligere i produksjon og gir mer kompakte kameraer, men fører til at optikk ikke uten videre kan byttes mellom ulike kameraformater.

Bildene lagres elektronisk på et minnekort. Bildene overføres fra kameraet vanligvis via en kabel eller Wi-Fi, eller fotografen flytter minnekortet over i en kortleser.

Selve det optiske prinsippet fotografien bygger på, er enkelt: Allerede på 300-tallet fvt. beskrev Aristoteles virkningen av å la dagslys slippe gjennom et lite hull i en vegg i et ellers mørklagt rom. På veggen motsatt hullet danner det seg et opp-ned-vendt bilde av omgivelsene utenfor.

Leonardo da Vinci beskrev i 1490 prinsippet og fordelene dette kunne gi for malere. Lysstrålene ble nå ledet over på et tynt papirark, slik at man raskt kunne tegne av omrisset av motivet. Systemet ble mer og mer utbredt, og mange av renessansens største malere benyttet seg trolig av det. Etter hvert fikk innretningen navnet camera obscura (mørkt rom).

Med utbredelsen meldte det seg også behov for transportable camera obscura-er, og med tiden ble hullet erstattet med en linse, noe som gav et klarere og mer lyssterkt bilde. Senere satte man inn en blender for å kunne regulere lysmengden som traff papiret. Fra slutten av 1500-tallet ble camera obscura mer og mer raffinert og fremstod etter hvert i mange slags utgaver, fra apparater som kunne tres over hodet, til små transportable kasser. Kaspar Schott laget i 1657 et lite camera obscura med to linser og avstandsinnstilling.

Matematikkprofessoren Johann Sturm konstruerte i 1676 et camera obscura som overførte bildet til et oljet papirark ved hjelp av et speil som stod i en vinkel på 45° til linsen. Derved unngikk han at bildet ble vendt opp ned. Dette var altså et «speilrefleks-camera obscura», utviklet lenge før noen hadde forestilt seg muligheten av å «ta bilder» med en slik innretning.

På 1700-tallet ble lysfølsomheten hos kjemiske stoffer undersøkt. I 1727 fant den tyske legen Johann Schultze at salter av grunnstoffet sølv ble mørkere av lysets påvirkning. Man fant tidlig ut at sølvsaltene var overlegne andre stoffer når det gjaldt denne egenskapen. Med tiden ble det gjort en rekke forsøk med å legge gjenstander, som blader og blomster, i kontakt med et lysømfintlig underlag. Etter belysning fikk man «kontaktkopier» av gjenstandene. Et stort problem var imidlertid å gjøre bildene motstandsdyktige mot senere lyspåvirkning. Fortsatt var det bare aktuelt å legge forskjellige objekter i direkte kontakt med sølvsaltene. Først utpå 1800-tallet ble det gjort forsøk på å skape fotografiske bilder ved hjelp av optisk apparatur.

En av de første som lekte med ideen om å plassere lysfølsomme materialer i et kamera, var briten Thomas Wedgwood, som tidligere hadde fremstilt en rekke avtrykk av blader og blomster. Forsøkene (omkring 1800) strandet på at han ikke kjente til et passende bindemiddel for sølvnitratet og heller ikke kunne fiksere bildene, altså gjøre stoffene motstandsdyktige overfor senere lyspåvirkninger.

Franskmannen Joseph Nicéphore Niepce omgikk problemet med sølvsaltene og fant i 1826 at en bestemt type asfalt lot seg herde av lyset. Deler som ikke var blitt belyst, kunne vaskes bort. En tinnplate med asfalt ble plassert i et kamera, og dette stilte han opp i vinduet i sitt arbeidsværelse. Åtte timers eksponering måtte til, derfor kastes skyggene på bildet begge veier.

En annen franskmann, Louis Daguerre, som i dag regnes som fotografiets oppfinner, eksperimenterte med sølvsalter og fant at kvikksølvdamp kunne benyttes som «fremkaller.» Bildene ble gjort varige ved å fikseres i natriumtiosulfat. Daguerre bevarte sitt navn for ettertiden ved å kalle prosessen daguerreotypi, og i 1839 la han frem sine resultater for det franske vitenskapsakademiet i Paris. Daguerreotypiene var ømtålige bilder som ikke kunne mangfoldiggjøres.

Briten William Henry Fox Talbot tok et skritt videre – hans prosess gav først et negativ på papir som senere ble kontaktkopiert til et positiv. I 1841 tok han patent på prosessen, som han kalte kalotypi (av det greske ordet kalos, 'vakker'). Fra nå av gjennomgikk også optikken en rivende utvikling.

Datidens fotografer måtte ha inngående kunnskaper om kjemi, man måtte ha god tid og måtte bære med seg alt som trengtes til den omstendelige våtkollodium-prosessen: et mørkeromstelt samt dusinvis av flasker og plater. Kameraer med en vekt på over ti kilogram var ikke uvanlig.

I 1871 presenterte Richard Leach Maddox en ny oppfinnelse: tørrplaten. Den var først meget lite følsom sammenlignet med våtkollodiumplaten, men ble forbedret flere ganger, sist av Charles Bennett i 1878. Nå ble etter hvert disse platene fremstilt maskinelt og ble på mange måter innledningen til fotografiets eksplosjonsartede utbredelse.

Allerede i 1810 skrev Thomas Johann Seebeck at sølvklorid antok samme farge som lyset det ble utsatt for. Flere av fotografiets pionerer var opptatt av utfordringen, men hvilke prosesser de forsket i, vet man ikke med sikkerhet. Den amerikanske baptistpresten Levi L. Hill lyktes i å fremstille fargebilder rundt 1850, men verken ville eller kunne forklare hvordan.

Niepce de St. Victor var allerede i 1851 i stand til å ta bilder med «naturlige farger» og behersket prosessen. Men etter å ha blitt betraktet en stund i lyset, svant fargene hen. Den dag i dag finnes intet kjent middel som kan gjøre denne prosessens farger permanente.

Disse problemene førte til at man begynte å forske i mer indirekte metoder, med utgangspunkt i gråtonene i svart-hvitt-opptak. Fysikkprofessoren James Clerk Maxwell, som la grunnlaget for læren om at lys kunne ansees som elektromagnetiske bølger, la i 1861 frem sine resultater på fargefotograferingens område. Hans hypotese gikk ut på at det menneskelige øye bare er følsomt for tre av fargene i spekteret, rødt, grønt og blått, og at alle andre farger og avskygninger, også svart og hvitt, er blandinger av disse tre.

Maxwell demonstrerte sin teori ved å vise tre svart-hvite bilder av et flerfarget objekt. Ett negativ var tatt med et rødfilter foran kameraobjektivet, slik at bare de røde strålene kunne nå filmen, samtidig med at de andre fargene ble absorbert. Det andre negativet var tatt gjennom et grønnfilter, slik at bare grønt lys fikk passere, og det tredje var tatt med et blåfilter, slik at bare blått lys slapp gjennom. Positive lysbilder (slides) ble laget fra hver av disse tre negativene. Disse tre svart-hvite slides representerte hver med sine gråtoner forholdet mellom de tre fargene i objektet. Hvert av dem ble plassert i en prosjektør forsynt med et filter av samme farge som bildet opprinnelig var tatt gjennom: rødt for transparentet som var tatt gjennom et rødfilter, grønt for transparentet som var blitt tatt gjennom et grønnfilter, og blått for transparentet som var blitt tatt gjennom et blåfilter. De tre bildene ble projisert på en hvit skjerm, slik at de falt nøyaktig sammen, og gav et bilde i fulle farger. Denne metoden bygger på det som i dag kalles additiv fargeblanding, men førte ikke til noen øyeblikkelig suksess, på tross av at den var egnet også til alminnelig, praktisk bruk. Frederic E. Ives benyttet seg av prosessen til sitt trefarge-kamera i 1892, og systemet benyttes i fargefjernsynsapparater.

Franskmennene Charles Cros og Louis Ducos du Hauron utarbeidet samtidig og uavhengig av hverandre et uhyre viktig bidrag til fargefotografiets utvikling. Prosessen de to hadde kommet frem til, bygde på det som senere har fått navnet subtraktiv fargeblanding og danner grunnlaget for alle moderne fotografiske fargeprosesser. Noen av de bilder du Hauron tok, eksisterer fremdeles og viser forbausende gode farger.

Det ble også tatt en rekke interessante bilder med en additiv prosess kalt autochrome, oppfunnet av brødrene Lumière i 1907. Flere av disse bildene er bevart og har meget gode farger. Som additive filtre ble det benyttet mikroskopiske stivelseskorn som ble innfarget med henholdsvis rødt, blått og grønt og deretter spredt i blanding utover en plate som ble lagt under press for å trykke kornene flate. Mellomrommet mellom stivelseskornene ble fylt med sverte, og deretter ble platen belagt med en tynn svart-hvitt-emulsjon. Etter fremkalling til et positiv kunne lyset på nytt passere gjennom de fargede stivelseskornene som til sammen hadde dannet et bilde i fulle farger. Autochromeprosessen hadde klare begrensninger, men nådde en viss utbredelse frem til 1930-årene.

Først i 1935 kom den endelige løsningen på fargefotograferingens problemer. De to musikerne Leopold Mannes og Leopold Godowsky jr. utnyttet det subtraktive fargesystemet i Kodachromefilmen, en positiv-film (dias-film) som, i motsetning til Agfacolorfilmen som kom året etter, ikke inneholdt fargekoblere i emulsjonen, men der de tre emulsjonene måtte gis en individuell fargefremkalling.

I 1950 kom den negative fargefilmen som gjorde at man på en relativt enkel måte kunne få papirkopier i farger. Den negative fargefilmen er en tresjikt-film som er følsom for fargene blått, grønt og rødt. Den positive filmen ble som regel levert i to utgaver, en for dagslys og en annen for bruk i kunstlys (fargetemperatur henholdsvis 5500 K og 3200 K). Også den består av tre emulsjonssjikt. Konvensjonell fargefilm var dominerende fram til digital fotografering inntok markedet på 1990-tallet.

I 1888 lanserte George Eastman Kodak-kameraet. Det hadde en rullefilm med 100 eksponeringer, og når alle bildene var tatt, ble kameraet sendt til laboratoriet for at filmen skulle tas ut og fremkalles, bildene kopieres og ny film settes inn. Det var en stor forenkling fra platekameraer, og herfra stammer slagordet «Du trykker på knappen, vi gjør resten». Fotografering hadde fram til da vært mannsdominert, men med Kodak-kameraet begynte også kvinner å fotografere. I 1900 lanserte Eastman et ytterligere enklere kamera, Kodak Brownie, som var i produksjon helt til 1986.

I 1924 introduserte optikkfabrikken Ernst Leitz sitt første Leica-kamera. Leica er en sammentrekning av Leitz Camera, konstruert av Oskar Barnack. Kameraet ble en umiddelbar suksess. Han fastsatte filmformatet til 24×36 millimeter med utgangspunkt i 35 millimeter kinofilm benyttet horisontalt, mens kinofilmen ellers benyttet filmen vertikalt, ergo i format 18×24 millimeter. Leica-kameraet gjorde det for første gang mulig å fotografere nyhetsbilder der menneskene kunne sees i sine naturlige omgivelser. Kundegruppen var innledningsvis avanserte amatør, men snart fikk de profesjonelle fotografene også øynene opp for det lille, lette og diskrete kameraet. Leica ble de unge fotografenes den nye generasjonen innen kunst og fotojournalistikks kamera.

I 1963 introduserte Kodak sitt Instamatic-kamera, der filmen lå i en kassett. Kameraet var uhyre enkelt å bruke, kostet lite å kjøpe og åpnet fotografering for alle lag av folket. Instamatic ble en stor suksess, og mer enn 50 millioner kameraer ble produsert mellom 1963 og 1970.

I 1996 ble APS (Advanced Photo System) introdusert, et nytt og mindre filmformat med sterkt forbedret emulsjon og muligheter for valg mellom tre forskjellige forhåndsbestemte utsnitt av negativformatet ved fotograferingen samt lagring av data for hver enkelt eksponering.

Et instantkamera er et kamera med selvfremkallende bilder og var fra 1970-årene for amatøren et alternativ til konvensjonelle kameraer. Kameraet ble funnet opp av Edwin Land, grunnleggeren av Polaroid Corporation, i 1948. Selv om flere produsenter etter hvert lanserte sine instantkameraer, ble Polaroid synonymt med instantkamera og selvfremkallende bilder.

Den profesjonelle fotografen brukte ofte et spesialtilpasset bakstykke som et supplement i forarbeidet til et konvensjonelt opptak, primært for å sjekke eksponering og fokus.

Mens bildet ble fremkalt, var det mulig å manipulere det fysisk og gi det et impresjonistisk uttrykk. Særlig Polaroid SX-70 var egnet til formålet, og Andy Warhol (1928–1987) var en av kunstnerne som brukte dette som uttrykksform.

Instantkameraene holdt på å forsvinne da mobil- og digitalkameraet kom, men har fått en retro-renessanse i perioden etter 2015. I 2016 lanserte for eksempel Leica instantkameraet Sofort,og samme år lanserte Polaroid sitt nostalgiske Snap-kamera.

Flere kameraer for elektroniske opptak av stillbilder, digitalkameraer, ble lansert i 1980-årene. Det første digitalkameraet hadde blitt utviklet av Kodak allerede i 1975, men hadde bare begrenset praktisk betydning. Bildene hadde en oppløsning på 0,01 megapiksler, og kameraet brukte 23 sekunder på å registrere bildet på en kassett. Texas Instruments var riktignok den første til å patentere et elektronisk kamera – det skjedde i 1972 – men også dette kameraet hadde liten praktisk betydning.

I 1981 prseenterte Sony sitt Mavica (Magnetic Video Camera), som registrerte bildet med en digital CCD-sensor, og overførte dem som analoge videosignaler på en 2 tommers floppydisk. I praksis var dette et analogt kamera som registrerte piksler elektrisk på en diskett, akkurat slik videokameraer gjorde på et bånd. Sony lanserte ikke dette kameraet på markedet, men Canon, Minolta og Panasonic brukte teknologien utover 1980-tallet.

Det første digitalkameraet på forbrukermarkedet kom fra Casio i 1987, og Canon laserte sitt ION i 1988, også for bruk med 2 tommers floppydisk.

I 1995 lanserte Minolta det første bærbare digitale speilreflekskameraet, og i 1999 kom Nikons D1, som pressefotografer umiddelbart trykket til sitt bryst. En viktig grunn til at digital fotografering overtok markedet så raskt som det gjorde, var standardiseringen av filformatet jpeg og MPEG i 1988.

Fra de første digitale kameraene for forbrukermarkedet kom, tok det over ti år før de overtok volummessig for analoge kameraer. Omkring 2005 hadde digitale kameraer helt overtatt markedet.

I 2002 lanserte Nokia den første mobiltelefonen med innebygget kamera, som også kunne overføre bilder med e-post, MMS, blåtann eller infrarød port. Men det var først da Apple introduserte iPhone i 2007, at en helt ny fotografisk epoke startet, nemlig bruk av bilder i sosiale medier og bildedelingstjenester.

At praktisk talt ethvert menneske har et kamera for hånden til enhver tid har også fått stor betydning for nyhetsmediene. Hendelser blir dokumentert og publisert raskere enn noen gang.