To se vjerojatno događa svake minute dana: Djevojčica zahtijeva da vidi fotografiju koju je upravo njezin roditelj snimio. Danas, zahvaljujući pametnim telefonima i drugim digitalnim fotoaparatima, možemo odmah vidjeti snimke, želimo li ili ne. No, 1944. godine kada je 3-godišnja Jennifer Land tražila da vidi fotografiju s obiteljskog odmora koju je upravo snimio njezin otac, tehnologija nije postojala. Tako ju je izmislio njen otac Edwin Land.
Originalna Polaroid kamera oslobodila je korisnike od potrebe za hodom do mračne sobe kako bi razvili svoje slike. (Lindsay Moe / Unsplash, CC BY) Tri godine kasnije, nakon dosta znanstvenog razvoja, Land i njegova Polaroid Corporation shvatili su čudo gotovo trenutnih slika. Hardver i izložba za obradu filmova nalaze se unutar kamere nema fotografa koji se samo usredotočuje i snima, a zatim gleda kako se slika fotografira na fotografiji nakon što se odmota od kamere.
Zemlja je vjerojatno najpoznatija po "trenutnoj fotografiji" - ili duhovnom prethodniku današnjeg sveprisutnog selfija. Njegova Polaroid kamera prvi put je puštena u promet 1948. godine na maloprodajnim mjestima i cijenama usmjerenim u poslijeratnu srednju klasu. Ali ovo je samo jedno od mnoštva tehnoloških iskoraka koje je Land izmislio i komercijalizirao, od kojih se većina usredotočila na svjetlost i način na koji on djeluje s materijalima. Land i njegovi kolege omogućili su tehnologiju prikazivanja 3D filma i naočale koje nosimo u kazalištu. Kamera u avionu špijuna U-2, kako je prikazano u filmu Most špijuna, bila je proizvod Land, kao što su bili čak i neki aspekti mehanike aviona. Također je radio na teorijskim problemima, oslanjajući se na duboko razumijevanje i kemije i fizike.
Znanstvenik sam vizije koji je dotaknuo mnoga područja u kojima je Land postigao veliki napredak, vlastitim radom na novim metodama slikovnih obrada, tehnikama obrade slike i ljudskom bojom. Kao dobitnik nagrade Edwin H. Land Medal za 2018. godinu, koju dodijeljuju Optical Society of America i Društvo za slikovnu znanost i tehnologiju, moj se vlastiti rad oslanja na Landove tehnološke inovacije koje su omogućile moderno snimanje slika.
Kontrola svojstava svjetla
Prvo otkriće optike Edwina Landa došlo je kao mladić, kad je smislio prikladan i pristupačan način za kontrolu jednog od osnovnih svojstava svjetlosti: polarizacije.
Možete misliti na svjetlost kao na valove koji se šire iz nekog izvora. Većina izvora svjetlosti proizvodi mješavinu valova sa svim različitim fizičkim svojstvima, poput valne duljine i amplitude vibracija. Svjetlost se smatra polariziranom ako amplituda varira dosljedno okomito na smjer kojim val kreće.
Polarizacijski filter može blokirati sve svjetlosne valove koji ne odgovaraju njegovoj orijentaciji. (Fouad A. Saad / Shutterstock.com) S obzirom na pravi materijal za prolazak svjetlosnih valova, svjetlosni valovi se mogu zakrenuti u drugu ravninu, usporiti ili blokirati. Moderne 3D naočale djeluju jer jedno oko prima svjetlosne valove koji vibriraju duž vodoravne ravnine, dok drugo oko prima svjetlost koja vibrira okomito.
Prije Land-a, istraživači su izgradili komponente za kontrolu polarizacije iz kristala stijena, kojima su dodijeljena gotovo čarobna imena i svojstva, iako su oni samo smanjili brzinu ili amplitudu svjetlosnih valova koji putuju određenim orijentacijama. Zemlja je stvorila „polarizere“ uzgajajući malene kristale i ugrađujući ih u plastične listove, mijenjajući svjetlost koja prolazi kroz ovisno o orijentaciji u odnosu na redove kristala. Njegov jeftin polarizator omogućio je pouzdano i praktično filtriranje svjetlosti tako da prolaze samo valne duljine s određenom orijentacijom.
Land je 1937. osnovao korporaciju Polaroid kako bi komercijalizirao svoju novu tehnologiju. Njegovi polarizatori za plahte našli su primjenu u rasponu od identifikacije kemijskih spojeva do prilagodljivih sunčanih naočala. Polarizacijski filtri postali su standard u fotografiji radi smanjenja odsjaja. Danas se načela polarizirane svjetlosti koriste na većini zaslona računala i mobitela, kako bi se poboljšao kontrast, smanjio odsjaj i čak uključio ili isključio pojedine piksele.
Polarizacijski filtri pomažu istraživačima da vizualiziraju strukture koje se drugačije ne mogu vidjeti - od astronomskih značajki do bioloških struktura. U mom vlastitom polju vida, polarizacijsko snimanje lokalizira klase kemikalija, poput proteinskih molekula koje curi iz krvnih žila u oboljelim očima. Polarizacija se također kombinira s tehnikama snimanja visoke rezolucije za otkrivanje staničnog oštećenja ispod reflektivne površine mrežnice.
Novi način da se podaci izvuku
Prije dana brzog digitalnog snimanja podataka i pristupačnih zaslona visoke rezolucije ili upotrebe video vrpca, Polaroidna fotografija bila je metoda izbora za dobivanje rezultata u mnogim znanstvenim laboratorijima. Eksperimenti ili medicinski testovi potrebni su za interpretaciju grafički ili slikovni izlaz, često s analognog osciloskopa koji je crtao napon ili promjenu struje tijekom vremena. Osciloskop je bio dovoljno brz da zabilježi ključne značajke podataka - ali snimanje rezultata za kasniju analizu bilo je izazov prije no što se Landova instant kamera pojavila.
Čest primjer u znanosti o vidu je snimanje pokreta očiju. Istraživačka studija iz 1960. prikazala je crtanje svjetla odraženog od promatračkog pokretnog oka na ekranu osciloskopa koji je fotografiran montiranom polaroidnom kamerom - za razliku od potrošačke polaroidne kamere koju bi obitelj mogla izvući na rođendanskoj zabavi. Desetljećima su istraživački laboratoriji i medicinske ustanove koristile postavke koje se sastoje od polaroidne kamere i montažne instalacije za prikupljanje električnih signala prikazanih na ekranima osciloskopa. Veličine formata su manje od zasljepljujuće u usporedbi s modernim digitalnim rezolucijama, ali one su u to vrijeme bile revolucionarne.
Landovi izumi doveli su do široke upotrebe polarizirane svjetlosti za karakterizaciju tkiva i predmeta, kao što je to slučaj na ovoj pseudo obojenoj slici mrežnice pacijenta dijabetičara koja otkriva nepravilne strukture uzrokovane edemom. (Ann Elsner, CC BY-ND) Godine 1987., osnivanjem mog novog laboratorija za obradu mrežnice, nije bilo jeftine metode koja bi omogućila djelotvoran učinak naših novih slika. Nakon nekoliko godina borbe za dobivanje visokokvalitetnog izlazaka za konferencije i publikacije, Polaroid Corporation nam je pomogla uz donaciju pisača, omogućavajući našim znanstvenim doprinosima da dosegnu publiku izvan našeg laboratorija.
Oči nisu kamere
Landovi doprinosi nadilaze patentiranje preko 500 inovacija i pronalazak proizvoda koje su kupili milijuni. Njegovo razumijevanje interakcije svjetlosti i materije promoviralo je nove načine karakterizacije kemikalija s polariziranom svjetlošću. I dao je uvid u funkcioniranje ljudskog vidnog sustava koji je, čini se, prkosio zakonima fizike, smislivši ono što je nazvao Retinex teorijom vida u boji da bi objasnio kako ljudi percipiraju širok raspon boja bez prisutnosti očekivane valne duljine. u sobi.
Brzi ispisi se mogu dijeliti i prikazivati. (Hillary Hartley, CC BY-SA) Unatoč svom sjaju, Landova Polaroid korporacija na kraju je pogodila teška vremena u desetljećima nakon njegove smrti 1991. Polaroid je uvelike uložio u svoju filmsku prodaju jer nije postigao sve nivoe tržišta slika u digitalnom obliku. kraj medicinskih i optičkih slika koji napuštaju film i obradu.
No, umjesto da se suzdrži s filmskim tržištem, Polaroid se iznova osmislio s novim proizvodima koji bi mogli pomoći u objavljivanju novog svijeta digitalnih slika. A u slučaju da se povijest ponavlja, Polaroid i ostali proizvođači instant kamera uživaju u obnovljenoj popularnosti kod mlađih generacija koje nisu bile izložene izvornim verzijama. Baš kao i mala Jennifer Land, danas puno ljudi još uvijek želi opipljivu verziju svojih slika.
Ovaj je članak prvotno objavljen u časopisu The Conversation.
Ann Elsner, profesorica optometrije, Sveučilište Indiana
