C'est vrai ce qu'ils disent – vous ne savez jamais ce que vous pouvez faire avant d'essayer. Russell Kirsch, qui a développé le premier scanner d'images numériques et a par la suite inventé le pixel, croyait fermement en cet axiome. Et si Russell n'avait jamais essayé d'obtenir une photo de son fils de trois mois dans un ordinateur en 1957, vous lisez peut-être Hackaday en version imprimée en ce moment. Les travaux de Russell ont jeté les bases des algorithmes et des méthodes de stockage qui font de l’imagerie numérique ce qu’elle est aujourd’hui.

Russell lit la dernière impression de SEAC. Image via TechSpot

Russell A. Kirsch est né le 20 juin 1929 à New York, fils d'immigrants russes et hongrois. Il a eu une bonne éducation, commençant à la Bronx High School of Science. Il a ensuite obtenu un baccalauréat en génie électrique à NYU, une maîtrise en sciences de Harvard, et a fréquenté l’Université américaine et le MIT.

En 1951, Russell est allé travailler pour le National Bureau of Standards, maintenant connu sous le nom de National Institutes of Science and Technology (NIST). Il a passé près de 50 ans au NIST, et a commencé par travailler avec l'un des premiers ordinateurs programmables d'Amérique connu sous le nom de SEAC (Standards Eastern Automatic Computer). Cet ordinateur de la taille d'une pièce construit en 1950 a été développé comme solution provisoire pour que le Census Bureau fasse des recherches (PDF).

Standards Eastern Automatic Computer (SEAC) a été le premier ordinateur programmable aux États-Unis. Crédit: NIST via Wikimedia

Comme les autres ordinateurs de son époque, SEAC parlait le langage des cartes perforées, de la mémoire au mercure et du stockage par fil. Russell Kirsch et son équipe ont été chargés de trouver un moyen d'introduire des données picturales dans la machine sans aucun traitement préalable. Étant donné que l’ordinateur était censé être temporaire, son utilisation n’était pas aussi étroitement contrôlée que d’autres ordinateurs. Bien qu'il fonctionne 24 heures sur 24, 7 jours sur 7 et soit largement utilisé, SEAC était plus accessible que les autres ordinateurs, ce qui laissait du temps pour des expérimentations de pointe. Le NIST a fini par garder SEAC pendant les treize prochaines années, jusqu'en 1963.

Le poussoir de pixel original

Cette photo du fils de Russell, Walden, est la première image numérisée. Domaine public via Wikimedia

Le terme «pixel» est un mot-valise abrégé de élément d'image. Techniquement parlant, les pixels sont l'unité de longueur pour l'imagerie numérique. Les pixels sont des éléments constitutifs de tout ce qui peut être affiché sur un écran d’ordinateur, ils sont donc en quelque sorte les premiers clignotants adressables.

En 1957, Russell a apporté une photo de son fils Walden, qui deviendrait la première image numérique (PDF). Il a monté la photo sur un scanner à tambour rotatif qui avait un moteur à une extrémité et un disque stroboscopique à l'autre. Le tambour était couplé à un tube à vide photo-multiplicateur qui tournait autour d'une vis mère. Les photomultiplicateurs sont utilisés pour détecter de très faibles niveaux de lumière.

Alors que le tambour tournait lentement, un photo-multiplicateur se déplaçait d'avant en arrière, balayant l'image à travers un trou de visualisation carré dans la paroi d'une boîte. Le tube a numérisé l'image en transmettant des uns et des zéros au SEAC qui décrivait ce qu'il voyait à travers le trou de visualisation carré – 1 pour le blanc et 0 pour le noir. L'image numérique de Walden est de 76 x 76 pixels, ce qui était le maximum autorisé par SEAC.

Pixels de forme variable

Si Russell Kirsch avait le moindre regret, c'est qu'il a conçu les pixels pour qu'ils soient carrés. Il y a dix ans, à l'âge de 81 ans, il a commencé à travailler sur des pixels de forme variable dans l'espoir d'améliorer l'avenir de l'imagerie numérique. Il a écrit un programme LISP pour explorer l'idée et simulé des pixels triangulaires et rectangulaires en utilisant un tableau 6 × 6 de pixels carrés pour chacun.

Géométries de pixels alternatives. Image via Cloudseed Films

Dans la vidéo ci-dessous, Russell discute de l'idée et prouve que les pixels variables créent une meilleure image avec plus d'informations que les pixels carrés et avec beaucoup moins de pixels dans l'ensemble. Il faut quelques détails, car les paires de pixels de triangles et de rectangles doivent être soigneusement choisies, pivotées et mélangées pour mieux représenter l'image, mais la qualité de l'image en vaut vraiment la peine. Ci-après, une vidéo de Russell discutant du matériel de SEAC.

Russell a pris sa retraite du NIST en 2001 et a déménagé à Portland, Oregon. À partir de 2012, il pouvait être trouvé dans un café occasionnel, discutant de la technologie avec tous ceux qu'il pouvait engager. Malheureusement, Russell a développé la maladie d'Alzheimer et est décédé des suites de complications le 11 août 2020. Il avait 91 ans.

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