Poprzedni odcinek swojej opowieści zakończyłem w roku 2000. Do spopularyzowania fotografii cyfrowej droga była jeszcze daleka, ale już wtedy zarysowywały się kierunki, w których miała się rozwijać, a wraz z tym zaczął różnicować się sprzęt służący fotografowaniu.
Ewolucja
Wojny megapikselowe
Zasadnicza konstrukcja cyfrowej matrycy światłoczułej (zarówno CCD, jak i CMOS) w roku 2000 była już dobrze opracowana. Oba typy miały jednak pewien problem konstrukcyjny – otóż właściwy punkt światłoczuły zajmował relatywnie niewielką powierzchnię w porównaniu z niezbędnymi do jego obsługi ścieżkami. Sporo światła skupionego przez obiektyw zamiast rysować obraz padając na diodę światłoczułą, marnowało się padając obok. Zwiększanie ilości punktów światłoczułych wiązało się w tej sytuacji albo z wzrostem fizycznego rozmiaru matrycy, albo z jeszcze większym zmniejszeniem powierzchni pojedynczego punktu, co negatywnie wpływało na ilość zakłóceń, czyli szum matrycy.
Rozwiązaniem problemu okazała się wynaleziona także w 2000 roku matryca mikrosoczewek. Umieszczone przed sensorem soczewki skupiały światło z prawie całej dostępnej powierzchni kierując je na detektory umieszczone poniżej. Efekty dało się zauważyć bardzo szybko – o ile w roku 2000 sensor liczący 3,25 megapikseli z półprofesjonalnej lustrzanki Canon D30 był szczytowym osiągnięciem techniki, to już rok później przeznaczony dla wymagających amatorów Sony CyberShot DSC-F707 miał matrycę nie tylko o mniejszym rozmiarze, ale posiadającą już 5 mln pikseli.
Zaprezentowany w tym samym roku Canon PowerShot S40 był aparatem prawdziwie amatorskim, znacznie mniejszym od Sony, co nie przeszkodziło mu pysznić się 4-megapikselową matrycą CCD. Rychło okazało się, że w zalewie coraz to nowych konstrukcji (często niewiele się od siebie różniących) ilość megapikseli i krotność zoomu stały się podstawowymi parametrami (poza ceną) wykorzystywanymi przez departamenty marketingu producentów, aby zachęcić klientów do wyboru właśnie ich produktów.
Licytacja na cyferki, która nastąpiła niedługo potem, niewiele miała wspólnego ze zdrowym rozsądkiem – coraz gęstsze matryce o coraz mniejszym rozmiarze produkowały obrazy o coraz gorszej jakości, gdyż szumy własne sensora rosły znacznie bardziej, niż zdolność oprogramowania do radzenia sobie z problemem. Efekty pracy algorytmów odszumiających przypominały w zbliżeniu raczej prace malarzy impresjonistów niż obraz fotograficzny. Przy czym klienci dość długo dawali się na to nabierać, ale jak każda bańka, także i ona w końcu osiągnęła rozmiar, w którym nie dało się nadmuchać bardziej – zawiedzeni klienci zaczęli w końcu wybierać taniejące coraz bardziej lustrzanki cyfrowe, które doczekały się modeli prawdziwie amatorskich, takich jak wprowadzony na rynek w listopadzie 2006 roku Nikon D40. Oferował on za bardzo przystępną cenę matrycę o zaledwie 6 milionach pikseli, przy czym jakość obrazu była nieporównywalna z jakimkolwiek kompaktem o podobnej lub większej ich liczbie.
Model D40 jednak był swego rodzaju wyjątkiem, gdyż wojna megapikselowa z mniejszym natężeniem toczyła się także między producentami lustrzanek. Przy znacznie większych fizycznych rozmiarach sensora sprzęt okazał się przy tym znacznie odporniejszy na marketing i parę lat później pościg za coraz gęstszymi sensorami nie tyle zamarł, co zwolnił do rozmiarów umożliwiających wprowadzanie konkretnych udoskonaleń. Wprowadzony w 2009 roku Canon 7D miał matrycę APS-C 18 Mpix – używaną, w nieco zmodyfikowanych wariantach i ku utrapieniu klientów – do dzisiaj.
Telefon w cieniu aparatu
W cieniu lustrzanek i kompaktów, matryca światłoczuła i obiektyw próbowały sobie znaleźć miejsce na stałe w telefonach komórkowych. Wydaje się jednak, że przez dłuższy czas nie było zgody wśród producentów jak ma to wyglądać – umieszczenie obiektywu i matrycy w coraz mniejszych (tak, był wtedy pęd do miniaturyzacji) obudowach nie było rzeczą oczywistą, co skutkowało powstawaniem takich urządzeń jak Sony Ericsson T68i z 2002, do którego aparat można było dokupić jako akcesorium podłączane do portu na dole aparatu. Sam aparat miał rozmiar połowy telefonu, oferował przy tym rozdzielczość zalewie 640 x 480 punktów, zupełnie jednak wystarczającej do wysłania wymyślonego rok wcześniej MMS-a.
Kamery doczepiane nie doczekały się popularności (czemu się trudno dziwić) z powodu ich niewygody – aparat wbudowany w telefon był bardziej odporny na uszkodzenia i nie trzeba było każdorazowo go wpinać do zdjęcia. Rok po premierze T68i matryce montowane w telefonach urosły już do 1 megapiksela, a w 2004 roku megapikselowe przepychanki trwają już w najlepsze – swoją premierę ma Samsung SPH-3200 z matrycą 3,2 Mpix i obiektywem z trzykrotnym zoomem optycznym – trudno powiedzieć, czy jest to bardziej telefon z przyrośniętym na plecach aparatem fotograficznym, czy raczej aparat z wbudowanym telefonem komórkowym. Samsung zresztą poszedł za ciosem, wypuszczając rok później na rynek amerykański model SCH-V770 wyposażony w matrycę liczącą aż 7 Mpix, zoom x3 i gamę konwerterów optycznych montowanych na obiektyw.
Montowanie do telefonu wysuwanego obiektywu rodem z kompaktów okazało się jednak gorszym pomysłem, niż by się to wydawało i podobne konstrukcje nie zawojowały rynku. Dominowały konstrukcje z obiektywem niewystającym. Także i trend montowania jak najgęstszych matryc na jakiś czas się zatrzymuje. Ciekawe konstrukcje prezentuje Sony Ericsson – modele CyberShot (jasno wskazujące na pokrewieństwo z aparatami cyfrowymi) K800i z 2006 roku i K770i z 2007 roku mają matryce zaledwie 3,2 Mpix, jednak jakość obrazu jest oceniania bardzo wysoko. Model K800 ma do tego znaną z aparatów fotograficznych ksenonową lampę błyskową. Rywalizująca o palmę pierwszeństwa Nokia prezentuje w kwietniu 2006 roku dobrze oceniany model N73, z optyką Zeiss Tessar i matrycą 3,2 Mpix, a w marcu 2007 roku N95, z matrycą 5 Mpix i również obiektywem Zeiss Tessar. N95 była obiektem westchnień znacznej części miłośników telefonów komórkowych w tamtych czasach w Polsce.
Wiatr zmian
Czerwiec 2007 roku przynosi premierę pierwszego iPhone’a. Telefon jest pozbawiony klawiatury, ma mocno uproszczony system operacyjny i wbudowany aparat z matrycą zaledwie 2 Mpix. Urządzenie odstaje technologicznie od wielu współczesnych sobie konstrukcji – moduł łączności nie obsługuje HSDPA tylko EDGE, telefon nie potrafi wysyłać MMS, nie nagrywa filmów. I wbrew wszelkim oczekiwaniom innych producentów staje się od razu niezwykle popularny, początkowo w USA, a po złamaniu zabezpieczeń również w innych krajach. Użytkownicy nie przejmują się jednak słabszym (teoretycznie) aparatem – robią zdjęcia i bez wahania się nimi dzielą; w popularnym serwisie Flickr powstaje grupa przeznaczona specjalnie dla fotografii zrobionych za pomocą iPhone’a.
Rok później Apple prezentuje odświeżoną wersję telefonu, iPhone 3G. Udoskonalona wersja potrafi już pracować w sieciach 3G, pojawia się także App Store – sklep, z którego można instalować bezpłatne i płatne aplikacje. Część fotograficzna pozostała bez większych zmian – sensor dalej ma 2 Mpix, nie ma diody doświetlającej ani autofocusa, aparat nie potrafi też wciąż nagrywać filmów. Pojawiają się aplikacje fotograficzne niezależnych deweloperów, choć brak oficjalnego API do obsługi aparatu. Fotograficzna popularność telefonów Apple skutkuje pojawieniem się poradników do „iPhonografii”. Termin ten jest używany gdzieniegdzie do dziś, choć obecnie częściej mówi się po prostu o fotografii mobilnej. Ale do tego, by termin uległ zmianie, potrzebna jest konkurencja dla Apple. Dotychczasowi potentaci nie są w stanie nic podobnego zaprezentować – należący do Nokii Symbian nie jest żadną konkurencją dla iOS, podobnie jak skupiony na biznesowych użytkownikach, starzejący się Windows Mobile. Ruch należy do Google – dostarcza firmie HTC pierwszą wersję swojego systemu operacyjnego dla telefonów, zwanego Android. Efektem kooperacji jest HTC Dream/G1. Ma on klawiaturę i wysuwany ekran, a aparat fotograficzny jest teoretycznie lepszy od tego w iPhonie – ma 3,2 Mpix i autofocus. Dream nigdy nie zdobywa popularności konkurenta, ale jego system ma coś, czego nie ma Apple – otwartość. Każdy producent może stworzyć swoje urządzenie pracujące pod jego kontrolą.
Pierwsze poważniejsze zmiany w aparacie fotograficznym przynosi model iPhone 3GS z lipca 2009 roku – sensor rośnie do 3 Mpix, pojawia się autofocus i oficjalna możliwość kręcenia filmów. Zwiększone możliwości natychmiast przekładają się na popularność i w 2009 roku model 3GS staje się najczęściej używanym aparatem fotograficznym w serwisie Flickr, spychając na drugie miejsce popularną lustrzankę Canon EOS 400D. Pod koniec roku 2009 debiutuje aplikacja Hipstamatic. Niektórzy mówią wprawdzie, że psuje dobre zdjęcia i robi z nich koszmarki, ale użytkownikom to nie przeszkadza – stylizowane przez nakładanie różnych predefiniowanych filtrów fotografie zyskują aprobatę.
iPhone 4, który pojawia się w 2010 roku, ma już kamerę zarówno z przodu, jak i z tyłu. Sensor przedni oferuje rozdzielczość VGA i służyć ma raczej do rozmów przez FaceTime niż do selfie, co nijak nie wpływa na to, że do selfie właśnie jest używany. Sensor główny natomiast ma już 5 Mpix, wykonany jest w nowej technologii BSI, co znakomicie poprawia jego wrażliwość na światło, pojawia się dioda doświetlająca i możliwości nagrywania filmów 720p. Dorabia się także parę miesięcy po premierze aplikacji Instagram – może słyszeliście o niej? Zestaw predefinowanych filtrów, kwadratowy format zdjęcia i rozdzielczość 640 x 640 punktów brzmi jak przepis na katastrofę, ale mimo to serwis okazuje się ogromnym sukcesem. Może dlatego, że w przeciwieństwie do Hipstamatic, nic nie kosztuje?
Kolejne smartfony z Androidem próbują dorównać popularnością iPhone’a. Pojedynczo nie wychodzi, ale w masie to co innego – konkurencja staje się coraz bardziej zajadła. 2010 rok to chwila, w której system Android przestaje przypominać niedopracowaną radosną improwizację i staje się rzeczywiście używalny. To także moment, w którym pojawia się HTC Desire, Google Nexus One i Samsung Galaxy S. Ten ostatni budzi szczególną furię Apple, gdyż nie tylko z zewnątrz, ale i graficznie przypomina swojego konkurenta. Robi też całkiem niezłe zdjęcia, mając matrycę o podobnych parametrach jak iPhone 4. To właśnie między Samsungiem i Apple rozgorzeje najgorętsza wojna o rząd fotograficznych dusz.
W 2012 roku na miłośników Apple i Instagrama spada cios – serwis udostępnia swoją aplikację także dla użytkowników Androida. Nie brak patetycznych gestów i złośliwych hashtagów. Co bardziej zdesperowane jednostki starają się pokazać, o ile lepsza jest jakość zdjęć z iPhone’a (robił to też Autor, stosownie tagując zdjęcia z HTC Desire – nikt się nie zorientował) a dusze co wrażliwsze nawet kasują konta w proteście. Nowych użytkowników ani właścicieli serwisu wszakże to nie wzrusza. „Niech jadą”, jak wiele lat później kwitować będzie się protesty w kraju nad Wisłą. Tym bardziej, że twórcy serwisu nie mają powodów do narzekania, niemal jednocześnie sprzedając Facebookowi nieprzynoszący zysków serwis za okrągły miliard zielonych dutków w gotówce i akcjach.
PureView Pro
W 2012 roku premierę ma także Nokia 808 PureView. To przedziwne urządzenie – aparat fotograficzny ma parametry niespotykane nie tylko w innych smartfonach, ale i w aparatach. 41 milionów punktów światłoczułych skupionych jest w sensorze o ogromnych jak na telefon rozmiarach 1/1.2″ (10.67 × 8.00 mm). Software aparatu umożliwia wykonywanie zdjęć w pełnej rozdzielczości lub w obniżonej, z uśrednieniem wartości pikseli, co pozwala na znaczne zredukowanie szumów. Dostępny jest także niespotykanej jakości cyfrowy zoom, wykorzystujący wycinek matrycy. Możliwość nagrywania video Full HD z cyfrowym zoomem wysokiej jakości także wygląda obiecująco. Niestety, telefon to łabędzi śpiew Nokii, która od dawna nie odnosi sukcesów na rynku. Przyczyną jest paradoksalnie brak oprogramowania – użyty Symbian w porównaniu z iOS lub Androidem ma w tym czasie już głównie wartość muzealną. Nie chcąc lub nie mogąc sięgnąć po Androida, Nokia kieruje się w stronę Windows Phone. Nokia Lumia 1020 również ma sensor 41 Mpix, o rozmiarze 2/3″ i podobne możliwości jak Nokia 808. Obiektyw Zeissa ma stabilizację optyczną. Po raz pierwszy telefon może też produkować zdjęcia w formacie RAW.
Przyjęcie Windows Phone zamiast pomóc Nokii, doprowadza do jej upadku i sprzedaży działu mobilnego firmie Microsoft. Pod auspicjami Microsoftu powstał tylko dwa modele telefonów wykorzystujące technologię PureView, Lumia 950 i 950XL. Matryca miała jednak rozmiar 1/2,4″ i 20 Mpix, poważnie zmniejszając możliwości urządzenia. Choć dobrze oceniany, okazało się rychło, że w wojnie pomiędzy iOS a Androidem nie ma miejsca dla trzeciego gracza i projekt nie doczekał się kontynuacji.
Jeden, dwa, trzy, cztery
Kolejną godną wzmianki innowację w mobilnej fotografii przyniósł iPhone 7 Plus. Miał on nie jeden, lecz dwa główne aparaty fotograficzne (choć dla ścisłości pierwszy był Huawei P9, lecz dwa aparaty były tam znacznie gorzej wykorzystane). Oba miały matryce 12 Mpix, lecz różniły się obiektywami – jeden był szerokokątny, o jasności f/1,8 i wyposażony w optyczną stabilizację, a drugi był teleobiektywem (a raczej dłuższym standardem) z jasnością f/2,8 i bez stabilizacji. Aparat oferował dwukrotny zoom optyczny bazujący na przełączaniu między obiektywami i jako pierwszy umożliwiał użycie trybu portretowego, rozmywającego tło w sposób zbliżony do dużych aparatów. Wykorzystywana była przy tym zarejestrowana przez podwójny aparat informacja o głębi, co zresztą w kolejnych edycjach systemu pozwoliło na późniejszą edycję głębi ostrości i refocus.
Konstrukcje wieloobiektywowe trafiły rychło do innych smartfonów, nie tylko z wyższej półki. Huawei po raz pierwszy w modelu P20 Pro z 2018 roku zaproponował zestaw trzech matryc i obiektywów – poza obiektywem szerokokątnym i teleobiektywem jeden krył także matrycę rejestrującą obraz czarno-biały. Chociaż nigdzie przy okazji nie pojawiła się nazwa PureView Pro, to P20 Pro stosuje podobną technikę interpolacji obrazu, jak robiła to Nokia 808 i 1020, skalując obraz z sensora 41 Mpix do mniejszej rozdzielczości. Pixele od Google i iPhone Xr udowodniły, że sztuczny bokeh da się stworzyć także mając jeden obiektyw, na bazie analizy obrazu. W planie są urządzenia z 4 i więcej obiektywami..
A reszta dzieje się na naszych oczach.
Post Scriptum
W ciągu ostatnich 18 lat fotografia cyfrowa niemal całkowicie wyeliminowała fotografię analogową. Klasyczny materiał światłoczuły ostał się w gronie entuzjastów i we wspaniałych zabawkach w rodzaju aparatów Fuji Instax. Wszędzie indziej rządzi cyfra. A wśród cyfry najpopularniejsze są smartfony, czy się to komu podoba czy nie. Coraz częściej zastępują aparat fotograficzny – na wakacjach, na co dzień, a nawet w pracy.
Przez te lata działo się tyle, że próby pełnego rozeznania się we wszystkich interesujących sprawach i ujęcie ich w karby – niedługiego przecież – artykułu przypominały próbę zapanowania nad stadem głodnych i niesfornych kotów. Musiałem przeprowadzić selekcję – pisząc o Instagramie nie wspomniałem o VSCO, choć robi dobrze to, co Instagram przeciętnie. Świadomie pominąłem, poza początkowym etapem, ewolucję sensorów światłoczułych: sensory Foveon X3 (które wydawały się do ostatnich targów Photokina zapomniane), technologię BSI, wprowadzenie punktów detekcji fazy do konstrukcji matryc (co nieomal zrównało prędkość działania autofocusa w smartfonach i EVILach z lustrzankami) – o tym wszystkim nie wspomniałem, choć właściwie powinienem. Pominąłem powstanie aparatów bezlusterkowych, choć rządzą one w videoblogach i choć przecież ostatnie targi dowodzą, że to właśnie one będą stanowić przyszłość w segmencie profesjonalnym i półprofesjonalnym, a dni lustra w aparacie fotograficznym są policzone. Brakło miejsca na techniki znane ogólnie jako HDR (ale do tego może wrócę przy innej okazji), choć ich zautomatyzowane formy znakomicie poprawiają w smartfonach jakość zdjęć w pełnym słońcu. Tym bardziej zachęcam, o ile was zainteresowałem, byście sami prześledzili te hasła, jako dopełnienie dzisiejszego szkicu.
Może się też zdarzyć, że nie będzie to ostatni mój tekst o fotografii :)
Wszystkie zdjęcia nieopisane inaczej pochodzą z serwisu Pixabay lub Wikimedia.
