Câu chuyện đằng sau Kodak, Apple và những chiếc máy ảnh số mang
mác "đầu tiên"
Vào "thời kì đen tối của Apple" - khoảng thời gian mà Steve Jobs rời công ty giữa những năm 1990 - hãng đã thử bán khá nhiều sản phẩm mới và lạ. Có lẽ nhiều bạn biết về chiếc PDA Newton, một thiết bị đi trước thời đại và do đó nó không đạt được hiệu quả kinh doanh cao như mong đợi. Ít được nhắc đến hơn là QuickTake 100, chiếc máy ảnh màu kĩ thuật số đầu tiên dành cho thị trường tiêu dùng phổ thông. Ra mắt lần đầu tiên tại triển lãm Tokyo MacWorld Expo vào ngày 17/2/1994, QuickTake 100 bắt đầu được bán trên thị trường vào ngày 20/6/1994, tức là cách đây khoảng 20 năm. Giá của máy là 749$ và thiết bị này đã khởi động một kỉ nguyên mà ai ai cũng có thể sử dụng được một chiếc camera kĩ thuật số.
Một trong những lý do mà QuickTake 100 không thường được nhắc đến trong các thành công của Apple bởi vì nó là một trong số ít các sản phẩm không phải là máy tính mà Apple từng sản xuất, và cũng là một thiết bị mà hãng không tự mình thiết kế nên. QuickTake 100 có khả năng chụp và lưu 8 bức ảnh độ phân giải 640 x 480 pixel (hoặc 16 tấm 320 x 240 với độ sâu màu 24-bit), và đơn vị thiết kế ra sản phẩm này cũng chính là cha đẻ của camera kĩ thuật số: Kodak.
Vậy vì sao Kodak không tự mình làm một chiếc máy ảnh? Công ty đã rất lo sợ những mẫu camera kĩ thuật số sẽ ảnh hưởng đến việc kinh doanh phim của mình, chính vì thế Kodak không muốn tên mình xuất hiện trên chính những thứ mà họ sáng tạo ra. Đây này cũng là một trong những chuyện mỉa mai nhất trong lịch sử phát triển của camera kĩ thuật số.
Có một điều ít người biết hơn nữa đó là chiếc máy ảnh kĩ thuật số đầu tiên ra đời 20 năm trước khi QuickTime 100 xuất hiện và nó có hình dạng giống như một cái máy nướng bánh mì!
Một con chip được sinh ra một cách tình cờ
Sẽ không có camera kĩ thuật số hay hình ảnh kĩ thuật số nếu không có CCD (charged-coupled device), thiết bị được sáng chế một cách tình cờ bởi một người từng lãnh giải Nobel. Người đó là tiến sĩ George E. Smith. Vào ngày 8/9/1969, Smith bước vào văn phòng của sếp, tiến sĩ Willard Boyle, tại công ty Bell Labs ở Mỹ. Họ đang cùng nhau thảo luận về một mạch điện tử bán dẫn tích hợp bởi họ được giao nhiệm vụ thử nghiệm xem liệu có thể dùng bán dẫn để lưu giữ thông tin hay không.
Trước đó, Smith từng tham gia phát triển một ống phát chùm tia electron dùng trong thiết bị có tên Picturephone của Bell (xài cho mục đích gọi điện hình ảnh). Chùm tia này sẽ bay đến đập vào một mảng các diode silicon. Sau khi viết vài ghi chú lên tấm bảng đen, Smith nhận thấy rằng thiết bị này có thể dùng để chứa dữ liệu, nhưng đồng thời nó cũng có thể trở thành một cảm biến ảnh. Cũng chính vì thế mà CCD có cách hoạt động tương tự như hiệu ứng quang điện đã mang về cho Albert Einstein giải thưởng Nobel hồi năm 1921.
George E. Smith
Và thật đáng kinh ngạc, Smith cùng với Boyle chỉ mất chừng một tiếng để phác thảo nên thứ sẽ trở thành cảm biến ảnh kĩ thuật số đầu tiên trên thế giới. Boyle nhớ lại: "Chúng tôi biết chúng tôi đa có một thứ rất đặc biệt. Chúng tôi là những người đã bắt đầu cho sự ra đời hàng loạt của những chiếc máy ảnh nhỏ xíu trên toàn thế giới". Một vài chuyện bên lề: Boyle từng làm việc với công nghệ laser và cũng là người giúp chọn địa điểm hạ cánh cho nhiệm vụ của phi thuyền Apollo. Giáo sư Boyle đã mất vào năm 2011 ở tuổi 86.
Quay trở lại với CCD, con chip này được giới thiệu lần đầu tiên xuất hiện vào năm 1970 và đã nhanh chóng được nhiều công ty sử dụng, trong đó có RCA, Texas Instruments và tất nhiên là Bell Labs cho dòng sản phẩm Picturephone. Đến năm 2009, Boyle và Smith được trao giải Nobel vật lý cho phát minh CCD.
Tuy nhiên, người thật sự đưa CCD vào đúng mục đích của nó lại là một anh kĩ sư mới vào làm việc cho Kodak thời bấy giờ.
Dự án bán thời gian
Khi Boyle và Smith tạo ra CCD, Steve Sasson - người được gọi là cha đẻ của máy ảnh kĩ thuật số - vẫn còn đang đi học đại học. Một thời gian ngắn sau khi có được tấm bằng cử nhân và thạc sĩ về Kĩ thuật điện tử tại Học viện bách khoa Renesselaer ở New York vào năm 1923, anh chàng Sasson 23 tuổi bắt đầu làm cho Kodak trong một phòng thí nghiệm nghiên cứu ứng dụng.
Vào tháng 12/1974, sếp của Sasson gọi anh vào văn phòng của mình và nói với anh về những cảm biến CCD. "Anh hãy thử xem anh có thể làm được gì về mặt hình ảnh với thiết bị này?", vị sếp nhiều lần gợi ý. Thế là Sasson bắt đầu làm việc với ý tưởng về chụp ảnh bằng CCD trong thời gian rỗi. "Tôi bắt đầu nhìn xung quanh để xem những thứ này hoạt động ra sao và đọc bất kì thứ gì tôi có về chúng. Thế rồi tôi nghĩ về việc ghi lại hình ảnh, và có thể là thiết kế nên một chiếc camera. Rõ ràng rằng nếu tôi có thể số hóa một ấm ảnh, đóng băng nó, giữ nó, lưu trữ nó và phân tích nó thì đấy sẽ là mục tiêu của tôi".
Đầu tiên, Sasson đặt hàng hai con chip CCD 100 x 100 pixel do Fairchild sản xuất, tổng cộng hai thiết bị này có giá khoảng 500$. Bên trong chiếc hộp là chỉ dẫn sử dụng được viết tay mô tả về cách cấu hình và điện thế sản phẩm. "Mỗi thiết bị sẽ chỉ hoạt động nếu điện thế được thiết lập ở một giá trị nhất định", Sasson nói. "Những thứ này mang tính thí nghiệm rất cao và chỉ cần một chút sơ hở là bạn sẽ không có được kết quả nào. Ngay cuối tờ hướng dẫn còn có chữ 'chúc may mắn'. Tôi nhớ là tôi đã nhìn thấy nó và nghĩ 'chết, mình gặp rắc rối rồi'".
Steve Sasson
Để làm cho CCD hoạt động được cũng cần rất nhiều lần thử nghiệm, dĩ nhiên là trong số đó thất bại cũng không ít. "Lúc đó có một kế hoạch, bạn thực hiện theo kế hoạch và bạn nghĩ mọi thứ đều đúng nhưng lại không có tín hiệu gì xuất ra cả, vậy bạn làm gì? Bên cạnh việc làm cho tất cả xung nhịp chạy được, đầu ra của CCD chỉ là một xung điện thế rất thấp", Sasson nói. "Một volt cho một pixel trong tấm ảnh được đại diện bởi một xung rất nhỏ xuất hiện trong màn hình theo dõi tín hiệu đầu ra... Chúng tôi đến được một điểm mà chúng tôi đã chiếu sáng nó, chúng tôi biết những xung của điện thế đại diện cho ánh sáng thực chất đã được gửi đến thiết bị". Ông nhớ lại: "Chúng tôi rất vui mừng khi nó chạy được. Nhưng đó chỉ mới là điểm bắt đầu của cả một câu chuyện".
Sasson cần nhiều hơn một con chip, tất nhiên rồi. Ông cần một ống kính, một hệ thống quang học và cả hệ thống kiểm soát phơi sáng - tất cả đều được anh lấy từ một chiếc máy quay phim Kodak XL55. Thế rồi thời gian trôi đi, Sasson vẫn tiếp làm việc để tích hợp CCD với một bộ chuyển đổi tín hiệu analog sang kĩ thuật số của Motorola và khoảng một tá chip nhớ độ 4096-bit. Ông xây dựng và tìm lỗi trong mạch điện, thiết kế và tạo ra các mạch số từ hai bàn tay trắng. Anh cũng làm việc cật lực để phát triển những thứ liên quan đến định thời gian cho CCD, thời gian xem lại, mạch dữ liệu và nguồn điện cho máy.
Để ghi được hình ảnh, Sasson đã xài một cái máy thu băng cassette Memodyne Model No. 300 chạy ở điện thế 12V. Khi công việc hoàn tất, bản mẫu của Sasson trông giống như thứ mà một đứa con nít lắp ghép được từ bộ đồ chơi kĩ thuật Erector Set. Nó nặng khoảng 3,85kg, kích thước 21 x 15 x 22,86mm, chạy bởi 16 viên pin AA và có kích thước cỡ như một cái lò nướng bánh mì. "Nó trông giống như một con quái vật lạ lùng. Lạ với thời điểm hiện tại và cũng rất lạ hồi năm 1975".
Bên trong chiếc máy ảnh của Sasson
Tấm ảnh số đầu tiên
Không có PC, tất cả những thử nghiệm của Sasson liên quan đến CCD đều được đo bằng một cái máy hiện dao động. Cuối cùng, vào tháng 12 năm 1975, ông đã sẵn sàng để chụp tấm ảnh thực tế đầu tiên. Ông cùng với người trợ lý của mình đã yêu cầu kĩ thuật viên Joy Marshall tạo dáng cho họ. "Cô ấy biết chúng tôi, những tên quái lạ từ phòng thí nghiệm. Cô ấy không biết chúng tôi đang làm gì, không ai biết. Thế nên cô ấy nói OK và tôi chụp một tấm lấy lấy đầu và vai". Tấm ảnh mà các bạn thấy bên dưới là một bản được dựng lại của tấm ảnh gốc.
Với độ phân giải 100 x 100 pixel, hay nói cách là 0,001 megapixel, tấm ảnh trắng đen này đã mất đến 23 giâu để được lên băng cassette. Nhưng khi họ kết nối đầu từ vào bộ TV của phòng thí nghiệm, tấm ảnh trông rất quái dị. Tóc của Marshall trông chính xác, nhưng khuôn mặt của cô ấy thì không. Đứng đằng sau Sasson và phụ tá, Marshall nói "cần phải làm việc thêm" rồi bước đi. Sasson mất khoảng vài giờ sau đó để khám phá ra vấn đề.
"Khi tôi thiết kế hệ thống phát lại để nó đọc từ băng từ, tôi đã thiết lập làm sao đó mà bit quan trọng được đọc đầu tiên thay vì cuối cùng. Tất cả những thứ gì thật trắng và thật đen sẽ xuất hiện chính xác, nhưng những thứ màu xám thì bị đảo ngược. Chúng tôi đổi một vài sợi dây điện, chờ khoảng 23 giây để tấm ảnh của cô ấy hiện trở lại. Tôi gọi Marshall trở lại. Và cô ấy cảm thấy vui hơn".
Điện tử? Kĩ thuật số?
Dự án bán thời gian của Sasson vẫn chưa sẵn sàng để giới thiệu rộng rãi. Khi Sasson chứng minh tính khả thi của ý tưởng, những bộ phận khác của Kodak bắt đầu làm việc để phát triển một sản phẩm đột phá thật sự. Ví dụ, nhà nghiên cứu Kenneth A. Parulski của Kodak đã dẫn đầu cho việc phát triển thành công cảm biến CCD màu.
Thế nhưng Sasson và Kodak đã bị đánh bại bởi chiếc máy ảnh không dùng phim của Sony, lúc đó đang bán Pro Mavica, chiếc máy ảnh điện tử thương mại đầu tiên. Sản phẩm này ra đời năm 1981. Tuy nhiên, Mavica thực chất vẫn là một chiếc camera analog sử dụng đĩa mềm 2" độc quyền để lưu trữ hình ảnh. Sau đó nhiều công ty khác cũng giới thiệu máy ảnh điện tử, nhưng các thiết bị đó hoặc quá đắt, hoặc chất lượng hình ảnh quá thấp, hoặc cả hai, nên không khiến người tiêu dùng chịu bỏ tiền ra mua.
Canon RC-701
Trong những năm giữa thập niên 80, nhiều nhà sản xuất bắt đầu giới thiệu các máy ảnh điện tử giá nhiều nghìn đô la dành cho thị trường chuyên nghiệp, trong đó có Canon với chiếc RC-701, Nikon với QC-1000C. Tới giữa năm 1987, Sony công bố một phiên bản tiêu dùng của Mavica, đó là chiếc MVC-C1 Hi Band VF Mavica (vẫn là máy ảnh điện tử analog, không phải kĩ thuật số, và vẫn xài đĩa vuông 2"). Vào tháng 9/1988, Fuji công bố DS-1P, camera điện tử đầu tiên lưu ảnh kĩ thuật số trong một thẻ nhớ 16MB được phát triển bởi Toshiba, nhưng nó chưa bao giờ được bán rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới.
Không cái nào kể trên thật sự là máy ảnh kĩ thuật số cả.
Trong những năm đầu 1980, kĩ sư trưởng và cũng là nhà thiết kế trưởng của Kodak trong mảng camera chuyên dụng, James E. McGarvey, dẫn dắt một nhóm nhân viên, trong đó có Sasson, để phát triển nên máy ảnh với độ phân giải lên đến hàng triệu (megapixel). Phiên bản mẫu đầu tiên xuất hiện năm 1986 và tới năm 1991, model thương mại đầu tiên đầu tiên được ra đời. Hệ thống này mang tên Kodak DCS 100 (Digital Camera System) và nó sở hữu cảm biến CCD 1,3 megapixel nằm trong một thân máy phim Nikon. DSC 100 đến giờ vẫn thường được nhắc đến như là một chiếc máy ảnh kĩ thuật số thương mại đầu tiên, nhưng nó chỉ bán cho một số ít nhiếp ảnh gia báo chí nổi tiếng với giá 10.00$ đến 20.000$, ví dụ như các phóng viên phải đi tường thuật chiến tranh Vùng Vịnh.
Cũng vào năm 1991, Dycam ra mắt Dycam Model 1, một chiếc camera kĩ thuật số hoàn toàn nhỏ cỡ lòng bàn tay và được bán với giá 995$. Nó cũng chụp ảnh trắng đen và Dycam đã cấp phép cho Logitech để bán dòng máy ảnh này với thương hiệu Fotoman một năm sau đó. Dù có giá rẻ và kích thước gọn là thế nhưng thị trường mà sản phẩm nhắm đến không phải là thị trường tiêu dùng, thay vào đó là các công ty kinh doanh bất động sản, đơn vị bảo hiểm hoặc những doanh nghiệp nào cần chụp ảnh nhanh.
Trong khi đó, Kodak nhìn thấy tiềm năng của một máy ảnh kĩ thuật số tiêu dùng có khả năng kết nối với máy tính, thế nên họ bắt đầu làm việc với Apple để tạo ra chiếc QuickTake 100.
Lời kết
Sự phối hợp giữa Kodak và Apple đã tạo ra nhiều chuyện đáng buồn. Đầu tiên là thái độ của Kodak đối với phát minh của chính mình. Công ty sợ phát minh mới sẽ ăn mất thị phần của việc kinh doanh phim, vốn là nền tảng chính của họ, và Kodak đã đúng. Thế nhưng thay vì kiểm soát việc đó, Kodak lại cho phép các nhà sản xuất khác cướp lấy lợi nhuận của chính mình. Dưới quá nhiều áp lực về tài chính, Kodak chính thức tuyên bố phá sản vào tháng 1 năm 2012.
Và giờ đây chúng ta cũng đang chứng kiến sự suy giảm của thị trường máy ảnh số. Doanh số camera dạng này đã giảm mạnh trong vòng 3 năm qua bởi chất lượng của ảnh chụp từ smartphone đã tốt dần lên, thậm chí có thể so sánh được với các camera Point-and-Shoot tầm trung. iPhone cũng là một trong số đó. Nói cách khác, Apple chính là công ty đã giúp thúc đẩy máy ảnh số phát triển 20 năm về trước và cũng đã góp phần khiến nó suy yếu đi trong thời đại ngày nay.
Dù sao đi nữa thì chúng ta sẽ phải cảm ơn Kodak và sự hợp tác của hãng với Apple rất nhiều bởi vì chính họ đã giúp cho ảnh số trở nên phổ biến như hiện nay. Ai ai cũng có thể chụp ảnh được, chụp bằng rất nhiều thứ, từ smartphone, tablet, PC cho đến máy ảnh. Chúng ta hãy chờ xem trong những năm tới đây sẽ có thêm những đột phá gì trong nhiếp ảnh kĩ thuật số không nhé.
Xem thêm: 30 chiếc camera mang tính đột phá trong lịch sử ngành ảnh số
