それはおそらく1日の1分ごとに発生します。小さな女の子は、親が撮った写真を見るように要求します。 今日、スマートフォンやその他のデジタルカメラのおかげで、スナップショットをすぐに見ることができます。 しかし、1944年に3歳のジェニファーランドが、父親が撮ったばかりの家族旅行の写真を見たいと頼んだとき、この技術は存在しませんでした。 それで、彼女のお父さん、エドウィン・ランドはそれを発明しました。
オリジナルのポラロイドカメラにより、ユーザーは画像を現像するために暗室に移動する必要がなくなりました。 （リンジー・モー/アンスプラッシュ、CC BY） 3年後、多くの科学的発展の後、Landと彼のPolaroid Corporationは、ほぼ瞬時のイメージングの奇跡を実現しました。 フィルムの露出と処理のハードウェアはカメラ内に含まれています。 カメラから飛び出した写真を指して撮影し、写真に写るのを見る写真家にとっては、大騒ぎはありません。
土地はおそらく「インスタント写真」、または今日のユビキタスなセルフィーの精神的な先駆者として最もよく知られています。 彼のポラロイドカメラは、1948年に小売店で販売され、戦後の中産階級向けの価格で発売されました。 しかし、これは、Landが発明し商業化した技術革新のホストの1つにすぎません。そのほとんどは、光と材料との相互作用を中心としたものです。 3D映画を上映するために使用された技術と劇場で着用するゴーグルは、ランドと彼の同僚によって可能になりました。 映画Bridge of Spiesで取り上げられたU-2スパイ機に搭載されたカメラは、飛行機のメカニクスの一部でさえあったランド製品でした。 また、理論的な問題にも取り組み、化学と物理学の両方の深い理解を引き出しました。
私は、新しいイメージング法、画像処理技術、人間の色覚に関する自身の研究を通して、Landが大きく進歩した分野の多くに触れたビジョン科学者です。 アメリカ光学学会および米国画像科学技術協会のエドウィンH.ランドメダルの2018年の受賞者として、私自身の仕事は、現代の画像化を可能にするランドの技術革新に依存しています。
ライトのプロパティを制御する
エドウィンランドの最初の光学系のブレークスルーは、光の基本的な特性の1つである偏光を制御するための便利で手頃な方法を見つけたとき、若者として生まれました。
光は光源から伝播する波と考えることができます。 ほとんどの光源は、振動の波長や振幅など、すべての異なる物理的特性を持つ波の混合物を生成します。 波の進行方向に垂直に振幅が一貫して変化する場合、光は偏光していると見なされます。
偏光フィルターは、その方向と一致しないすべての光波をブロックできます。 （Fouad A. Saad / Shutterstock.com） 光波が通過するための適切な材料が与えられると、光波は別の平面に回転したり、減速したりブロックされたりする場合があります。 現代の3Dゴーグルは、片方の目が水平面に沿って振動する光波を受け取り、もう一方の目が垂直面に沿って振動する光を受け取るために機能します。
Landの前に、研究者は岩の結晶から偏光を制御するためのコンポーネントを構築しましたが、特定の方向に進む光波の速度または振幅を減少させるだけでしたが、ほぼ魔法の名前と特性が割り当てられました。 土地は、小さな結晶を成長させてプラスチックシートに埋め込んで、結晶の列に対する方向に応じて通過する光を変更することにより、「偏光子」を作成しました。 彼の安価な偏光子は、特定の方向の波長のみが通過するように、光を確実かつ実用的にフィルタリングすることを可能にしました。
Landは、彼の新しい技術を商品化するために1937年にPolaroid Corporationを設立しました。 彼のシート偏光子は、化合物の同定から調整可能なサングラスに至るまでの用途を見出しました。 グレアを低減するために、偏光フィルターが写真の標準になりました。 現在、ほとんどのコンピューターと携帯電話の画面で偏光の原理が使用されており、コントラストを高め、まぶしさを抑え、個々のピクセルをオンまたはオフにします。
偏光フィルターにより、研究者は天文学的な特徴から生物学的構造まで、他では見られない構造を視覚化することができます。 私自身の視覚科学の分野では、偏光イメージングは、病気の目の血管から漏れるタンパク質分子などの化学物質のクラスを特定します。 偏光は、反射網膜表面下の細胞損傷を検出するための高解像度イメージング技術とも組み合わされています。
データを取り出す新しい方法
データと手頃な価格の高解像度ディスプレイの高速デジタルキャプチャ、またはビデオテープの使用が始まる前は、ポラロイド写真は多くの科学研究所で出力を得るための選択肢でした。 実験や医療試験では、解釈のために、しばしば経時的な電圧または電流の変化をプロットしたアナログオシロスコープからのグラフィックまたは画像出力が必要でした。 オシロスコープはデータの重要な特徴をキャプチャするのに十分な速さでしたが、後の分析のために出力を記録することは、Landのインスタントカメラが登場する前の課題でした。
視覚科学の一般的な例は、眼球運動の記録です。 1960年に報告された調査研究では、観測者の動く目から反射した光をオシロスコープ画面にプロットしました。これは、ポラロイドカメラを取り付けて撮影しました。 何十年もの間、研究室と医療施設は、ポラロイドカメラと取り付けリグで構成されるセットアップを使用して、オシロスコープ画面に表示される電気信号を収集してきました。 形式のサイズは、最新のデジタル解像度に比べてまぶしいほどではありませんが、当時は革新的でした。
ランドの発明により、浮腫に起因する不規則な構造を覆い隠す糖尿病患者の網膜のこの疑似カラー画像のように、偏光を使用して組織および物体を特徴付けました。 （アン・エルスナー、CC BY-ND） 1987年、私の新しい網膜イメージング研究所が設立されて以来、新しい画像の共有可能な出力を提供する安価な方法はありませんでした。 会議や出版物の高品質な出力を得るのに数年苦労した後、ポラロイド社は私たちの救助に来て、プリンターを寄付しました。
目はカメラではありません
Landの貢献は、500を超えるイノベーションの特許取得や、数百万人が購入した製品の発明にとどまりません。 光と物質の相互作用についての彼の理解は、化学物質を偏光で特徴付ける新しい方法を促進しました。 そして彼は、物理学の法則を無視しているように見えた人間の視覚システムの仕組みへの洞察を提供し、色覚のレティネックス理論と呼ばれるものを考え出し、予想される波長が存在しない場合に人々が広範囲の色を知覚する方法を説明しました部屋で。
クイックプリントを共有して表示できます。 （Hillary Hartley、CC BY-SA） Land's Polaroid Corporationは、1991年に亡くなってから数十年で、その輝かしい業績に苦しみました。映画販売に多額の投資をしましたが、画像市場のすべての層がデジタル化し、消費者写真家からフィルムおよび処理を放棄する医療および光学イメージャーを終了します。
しかし、ポラロイドは映画市場に没頭するのではなく、デジタル画像の新しい世界を出力するのに役立つ可能性のある新製品で再発明しました。 そして、歴史が繰り返されている場合、ポラロイドやインスタントカメラのその他のメーカーは、元のバージョンに触れることがなかった若い世代に新たな人気を楽しんでいます。 小さなジェニファー・ランドと同じように、今日の多くの人々は、今でも写真の具体的なバージョンを望んでいます。
この記事はもともとThe Conversationで公開されました。
アン・エルスナー、インディアナ大学検眼教授
