Steven Sasson mit der ersten Digitalkamera von 1975 | Darstellung eines auf Kassette gespeicherten Digitalbildes auf einem Fernseher (Fotos: Kodak 2x)

Kodak, das Traditionsunternehmen der Fotobranche, steht seit Anfang 2012 unter Gläubigerschutz (→ siehe “Ende der silbernen Zeiten”). Der ehemalige “Gelbe Riese” konnte den fundamentalen technologischen Wechsel von der analogen zur digitalen Fotografie nicht bewältigen. Dabei waren es Mitte der 1970er Jahre Kodak-Ingenieure, die die erste Digitalkamera der Welt entwickelten und einen funktionsfähigen Prototyp bauten. Dieses Praxisbeispiel illustriert einige Herausforderungen, die sich Entwicklern und Managern am “Fuzzy Front End” des Innovationsprozesses stellen.

Steve Sasson (geb. 1950) hatte 1973 sein Masterstudium der Elektrotechnik abgeschlossen. Als frischgebackener Mitarbeiter in den Kodak Apparatus Division Research Laboratories (KADRL) erhielt er 1974 den Auftrag, sich näher mit den damals neuartigen CCD-Sensoren (CCD = Charge Coupled Device → Wikipedia) zu befassen. Diesen Typ lichtempfindlicher Mikrochips hatten George Smith und Willard Boyle 1969 in den legendären Bell Labs erfunden. 2009 erhielten beide dafür den Physik-Nobelpreis. Rund um einen solchen CCD-Chip bastelten Kodak-Ingenieur Sasson und seine Helfer ein Kamera-Wiedergabe-System, um die Funktionsfähigkeit einer digitalen “Still Imaging Camera” grundsätzlich einschätzen zu können (“to develop an understanding of this technology and to demonstrate the feasibility of the concept”, beschrieb er später das Projektziel).

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Ende 1975 war das filmlose Mustersystem einsatzbereit (Bildleiste oben) und hatte diese Eigenschaften:

  • Gewicht: 8½ US-Pfund (ca. 3,9 kg)
  • Größe: 8¾ x 6 x 9 Inches (ca. 22 x 15 x 23 cm)
  • Bildqualität: 100 x 100 Pixel Auflösung (0,01 Megapixel), schwarz-weiß
  • Speichern der Bilddaten auf Kassette: 23 Sek. pro Bild
  • Bildaufbau auf TV-Bildschirm: 30 Sek. pro Bild

“Da habt ihr wohl noch einiges zu tun”

Einmal mehr wird an dieser Stelle deutlich, dass frühe Prototypen und erste Produktgenerationen neuer Technologien in der Regel sehr unzulänglich sind (→ siehe “Schiedsrichter, Chipbälle und das S-Kurven-Konzept“). Das macht diese Episode von 1975 deutlich: Das allererste Foto mit ihrer 0,01-Megapixel-Kamera machten Sasson und sein Kollege Jim Ship von einer Technikerin aus einem benachbarten Labor.

“Ich habe ein Porträt von ihr gemacht, Kopf und Schultern, weißer Hintergrund. Danach legten wir die Kassette in das Wiedergabegerät ein, und nach dreißig quälenden Sekunden poppte tatsächlich etwas auf”, berichtete Steve Sasson 2009 der ZEIT in einem Interview.
Was konnten Sie erkennen?
Immerhin: den weißen Hintergrund und davor die Silhouette ihres langen schwarzen Haars. Es gab nur Schwarz und Weiß, keine Grautöne. Ihr Gesicht war deshalb völlig unkenntlich. Jim und ich waren trotzdem ziemlich aufgeregt. Die Technikerin war weniger beeindruckt. Sie meinte nur: Da habt ihr wohl noch einiges zu tun.”

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Erst 20 Jahre später begann der Markt zugunsten von Digitalkameras zu kippen. CCDs in den 1996 gängigen Modellen boten Auflösungen um 0,3 Megapixel. Das ermöglichte zumindest für kleine Formate halbwegs akzeptable Bildqualitäten. Heute protzen sogar manche Smartphone-Kameras mit über 10 Megapixeln – 1000mal mehr als bei Steve Sassons Prototyp.

Unter den Theoriebausteinen zum Technologie- und Innovationsmanagement beschreibt das S-Kurven-Konzept den typischen Verlauf derartiger Entwicklungen. Zu Beginn geht der technische Fortschritt langsam voran. Die Leistungsfähigkeit erster Produkte auf der Basis einer neuen Technologie ist oft hundsmiserabel und es dauert Jahre – wenn nicht Jahrzehnte – bis spürbare Verbesserungen erzielt werden. Eine zu gegenwartsorientierte Bewertung einer völlig neuen Technologie, während diese noch in den Kinderschuhen steckt, kann schnell zu Fehleinschätzungen führen. Deshalb ist bei der strategischen Bewertung ein (sehr) langfristiger Betrachtungszeitraum wichtig, für den das Weiterentwicklungspotenzial einer neuen Technologie abgeschätzt wird.

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Steve Sasson hat Anfang 1977 einen Technical Report für den Kodak-internen Gebrauch verfasst. Darin wirft der Entwickler einen visionären Blick in die Zukunft. Unter der Überschrift “The Camera of the Future” schrieb er damals:

“The camera described in this report represents a first attempt demonstrating a photographic system which may, with improvements in technology, substantially impact the way pictures will be taken in the future. A future camera for the consumer may be envisioned as a small device capable of taking color pictures under very low light conditions. The pictures will be stored in a magnetic medium on a nonvolatile solid state memory which will be removable from the camera for playback. The picture will have a resolution at least comparable to today’s 110 film. Sound will be recorded along with the image to aid in a picture’s description. The picture, existing in electronic form, could be sent over conventional communication channels with little or no modification. […] The pictures will be saved on film, tape or video disk and the camera storage medium will be reused.”
Steve Sasson: Technical Report “A hand-held electronic still camera and its playback system” vom 12.01.1977, S. 5/6.

Im Rückblick auf sein “most fun project” schrieb Sasson über die damalige Einschätzung der Zukunftschancen einer Electronic Still Camera: “We were looking at it as a distant possibility” (→ “We Had No Idea”). Auf allen für diese “entfernte Möglichkeit” wichtigen Technologiefeldern (“image sensors, digital memory, integrated circuits and microcomputer technology”) identifizierte Sasson in dem Technical Report erhebliche Verbesserungspotenziale. Der erfinderische New Yorker war sich zwar noch nicht definitiv klar darüber, ob und wann es zu einem Durchbruch der filmlosen Digitalfotografie kommen könnte. Die neue Technologie war aber auf dem Radarschirm und konnte weiter verfolgt werden.

Digitalfotografie als radikal neue Systemtechnologie

Mit dem späteren Erfolg am Markt brachte das neue System Digitalfotografie – nach der gängigen Unterscheidung von vier Innovationstypen – eine radikale Neuerung.

“Radical innovation establishes a new dominant design and, hence, a new set of core design concepts embodied in components that are linked together in a new architecture.”
Henderson/Clark: Architectural Innovation (1990), S. 2.

Außerdem hatte der Wechsel vom analog-chemischen zum digitalen Fotografieren den Charakter einer technologischen Systeminnovation. Funktionsfähig wurde die neue Technik nur als neues System komplementärer und kompatibler Technologien, die den neuartigen CCD-Sensor sinnvoll und miteinander verträglich ergänzten. Von Sasson und seinem Entwicklungsteam mussten unter anderem geeignete Komponenten für die Speicherung und die “Re-Visualisierung” der Bilddaten gefunden und teilweise angepasst werden.

“In December of 1975, after a year of piecing together a bunch of new technology […], we were ready to try it. »It« being a rather odd-looking collection of digital circuits that we desperately tried to convince ourselves was a portable camera. It had a lens that we took from a used parts bin from the Super 8 movie camera production line downstairs from our little lab on the second floor in Bldg 4. On the side of our portable contraption, we shoehorned in a portable digital cassette instrumentation recorder. Add to that 16 nickel cadmium [AA-]batteries, a highly temperamental new type of CCD imaging area array, an a/d converter implementation stolen [!] from a digital voltmeter application, several dozen digital and analog circuits all wired together on approximately half a dozen circuit boards, and you have our interpretation of what a portable all electronic still camera might look like. […]
[The] playback device incorporated a cassette reader and a specially built frame store.  This custom frame store received the data from the tape, interpolated the 100 captured lines to 400 lines, and generated a standard NTSC video signal, which was then sent to a television set.”
Steve Sasson in seinem Rückblick “We Had No Idea”

Der Systemcharakter seiner Innovation bereitete Steve Sasson zunächst ein praktisches Problem. Entwicklungsfortschritte waren für ihn schlecht überprüfbar. Dies bezeichnete der Kodak-Ingenieur rückblickend als eine der größten Herausforderungen.

“I also remember that although we worked on this for about a year, we saw no images until both the camera and playback system were functional. Our only feedback for a year on whether anything was working came from voltmeter measurements or oscilloscope traces.”
Steve Sasson in einem Interview 2008, nicht mehr online verfügbar

Radikal neue Systemtechnologien haben eine ganz andere Architektur als die zuvor dominierenden. Die neuen Systeme basieren auf einer neuen Funktionsstruktur. Wie das Beispiel Digitalfotografie zeigt, gibt es in radikal neuartigen Techniksystemen zumindest eine prinzipiell neue Komponententechnologie (hier: CCD-Sensor). Aber nicht alle Komponenten der neuen Systemlösung sind zwangsläufig total neu (hier: Objektiv, Batterien, Kassettenrekorder).

Aufgrund der hohen Komplexität sind die Potenziale und Zukunftschancen radikal neuer Systemtechnologien in frühen Entwicklungsstadien schwer abzuschätzen. Angesichts der langen Speicher- und Bildaufbauzeiten (23 bzw. 30 Sek. pro Bild) war Steve Sasson klar, dass nicht allein die Fortschritte bei den CCD-Sensoren für die Zukunft filmloser Fotosysteme entscheidend sein würden. So bezog er auch Alternativen im Bereich der Speichertechnologien in seine Prognoseüberlegungen ein. Auch die aktuelle Unsicherheit in Bezug auf die Entwicklungspotenziale (voll-)elektrischer Kfz-Antriebssysteme zeigt, wie knifflig eine frühzeitige Abschätzung bei radikal neuen Systemtechnologien ist.

Verändertes Marktumfeld:
Digitale Informationsgesellschaft statt Fotoalbum-Welt

Die Abschätzung künftiger Marktchancen für digitale Fotoapparate während der 1970er und 80er Jahre wurde durch einen weiteren Aspekt erschwert. Richtig attraktiv erscheint die digitale Fotografie, wenn man sich gedanklich von der Welt der papierenen Fotoalben entfernt. In die klebte der typische Gelegenheitsfotograf des Vor-Internet-Zeitalters liebevoll die Abzüge gelungener Schnappschüsse ein. In dieser “Fotoalben-Welt” ticken die Uhren (und die Fotografen) anders als in der echtzeitgetriebenen Informationsgesellschaft von heute. Für die Einschätzung der Technologieattraktivität macht es nicht nur in diesem Fall einen großen Unterschied, unter welchen Rahmenbedingungen (Stichwort → Szenarien) man sich den Einsatz von (neuen) Technologien vorstellt.

“Gravierende Unterschiede gibt es beispielsweise zwischen den Referenzsystemen [Szenarien], die man prägnant mit den Schlagworten “Fotoalbum-Welt” und “Digitale Informationsgesellschaft” charakterisieren kann. Ersteres beschreibt die “klassische” Nutzung von Standbildern, die nach der Entwicklung nicht weiterbearbeitet, sondern in ein Album eingeklebt und von Zeit zu Zeit angeschaut werden. Ganz anders eine Welt, in der eine wachsende Zahl versierter Nutzer von Computeranwendungen, umgeben von der Peripherie einer zunehmend vernetzen Informationsgesellschaft, Bilder nach ihrer Entstehung modifizieren, in selbsterstellte Präsentationsunterlagen einfügen oder sehr schnell und ohne Einschaltung eines Entwicklungslabors weitersenden möchte.”
Pfeiffer et al.: Funktionalmarkt-Konzept (1997), S. 150 (→ Google Books)

Das stark veränderte Nutzungsverhalten der Fotografen wird auch anhand dieser Beobachtung deutlich, die Steve Sasson 2009 der ZEIT beschrieb:

“Ich habe mal meine Tochter und ihre Freundinnen von einem Boyband-Konzert abgeholt. Es war eine ziemlich lange Rückfahrt. Die Mädchen saßen hinten, sie kicherten und schrien in einer Tour, und dabei sahen sie sich die Fotos an, die sie zuvor auf dem Konzert geschossen hatten. Horrorfotos, sag ich Ihnen, alles war verzerrt oder verdreht. Aber das spielte keine Rolle. Die Bilder haben das Konzert verlängert, ihretwegen haben es die Mädchen zum zweiten Mal erlebt und währenddessen die Fotos auch noch ihren Freunden geschickt. Ich fand das großartig. Meine Eltern oder ich, wir machen Fotos, um uns in ferner Zukunft zu erinnern. Meine Kinder machen die Bilder vor allem für den Augenblick. Um ihn zu teilen. Sie nutzen sie so, wie wir Worte nutzen.”
Steve Sasson 2009 im → Interview mit der ZEIT, bereits oben erwähnt

Sasson und seine Gruppe führten ihr elektronisches System mehrmals Kodak-intern vor. Dabei stießen sie auf die geballte Skepsis vieler Kollegen. Mit “Film-less Photography” hatte E-Techniker Sasson den Präsentationen auch noch einen provokanten Titel verpasst (“one of the most insensitive choices of demonstration titles ever”). Das sollte ein Photoapparat sein!? Und außerdem: “Why would anyone ever want to view his or her pictures on a TV?” (beide Zitate aus dem “Rückblick “We Had No Idea”). Man kann sich die großen Widerstände der etablierten Silberhalogenid-Fraktion lebhaft ausmalen.

Als FuE-Projekt war die Electronic Still Camera von 1975 ein Erfolg und wurde auch patentiert. Zu den guten Zutaten für das Gelingen zählen neben Steve Sassons Beitrag die starke Unterstützung durch seinen Vorgesetzten Gareth Lloyd, das leistungsfähige, überschaubare Team und die organisatorische Abgeschiedenheit (“It was a very small project with almost no budget and very few people knew we were working on it. We even had to clean out an unused back laboratory for some space. The situation was just about perfect to try something crazy”, Steve Sasson in einem Interview 2008, nicht mehr online verfügbar).

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Steven J. Sasson war von 1973 bis zu seinem Ruhestand 2009 für Kodak tätig. Er wurde mit zahlreichen Preisen für die Erfindung der Digitalkamera ausgezeichnet und ist Träger der U.S. Medal of Technology and Innovation (→ mehr zur Person).

Literatur:

  • zum Einfluss von Umfeldveränderungen auf die Technologieattraktivität: Pfeiffer, W./Weiß, E./Volz, T./Wettengl, S.: Funktionalmarkt-Konzept zum strategischen Management prinzipieller technologischer Innovationen, Göttingen 1997, → Google Books.