સ્કેનરના ડેવલપર રસેલ કિયર્સના ત્રણ માસના દીકરાનો ફોટો 1957માં પ્રથમ વખત સ્કેન થયો હતો. એ ઓરિજિનલ ઈમેજ અમેરિકાના પોર્ટલેન્ડ આર્ટ મ્યુઝિયમમાં સાચવી રખાઈ છે.

સાઈન-ઈન - હર્ષ મેસવાણિયા

પિક્સેલ અને ઈમેજ સ્કેનરના ડેવલપર કમ્પ્યુટર એન્જિનિયર રસેલ કિયર્સનું ઓગસ્ટ માસમાં ૯૧ વર્ષે નિધન થયું. તેમણે ૧૯૫૭માં દુનિયાનું પ્રથમ ડિજિટલ ઈમેજ સ્કેનર વિકસાવ્યું હતું

આજે એપ સ્ટોરમાં ઈમેજ સ્કેનરની એક શોધો ત્યાં અસંખ્ય એપ્સ અવેલેબલ છે. આપણાં ડોક્યુમેન્ટ્સને વધારે અસરકારક, વધારે સુવાચ્ય-સ્પષ્ટ બનાવવા માટે ઈમેજ સ્કેનર એપ ખૂબ જ ઉપયોગી થઈ પડી છે. જરૂરી સર્ટિફિકેટ્સથી લઈને જૂની તસવીરો, મહત્વના દસ્તાવેજો સ્માર્ટફોનના ઈમેજ સ્કેનરથી સારી કન્ડિશનમાં સાચવી શકાય છે. દસ્તાવેજોને કેવી રીતે, ક્યા ફોર્મેટમાં સાચવવા તેના પણ ઓપશન્સ એ ઈમેજ સ્કેનર્સમાં મળે છે.

આજે આટલી સરળતાથી આપણે દસ્તાવેજોને સ્કેન કરીને ગમે ત્યારે ઉપયોગમાં લઈ શકીએ છીએ એ પાછળ અસંખ્ય સંશોધકોની વર્ષોની મહેનત જવાબદાર છે. સ્માર્ટફોનમાં એક ફીચર એડ કરવાથી આપણે જે ટેકનોલોજી એક ક્લિકથી જ ખપમાં લઈ શકીએ છીએ એનો બેઝ બનાવવા પાછળ સંશોધકોએ કલાકોના કલાકો લેબમાં વીતાવ્યાં હતા. એવા જ એક સંશોધક હતા – રસેલ કિયર્સ.

******
રસેલના પેરેન્ટ્સ પ્રથમ વિશ્વયુદ્ધ દરમિયાન રશિયા અને હંગેરીથી અમેરિકામાં આવીને વસ્યા હતા. વિશ્વયુદ્ધ પછી તેમનો પરિવાર મેનહટ્ટનમાં સ્થાઈ થયો હતો. ૧૯૨૯માં મેનહટ્ટનમાં જ રસેલનો જન્મ થયો. ૧૯૫૦માં ન્યૂયોર્ક યુનિવર્સિટીમાંથી ગ્રેજ્યુએશન કર્યું અને ૧૯૫૨માં હાર્વર્ડ યુનિવર્સિટીમાંથી માસ્ટર્સ કર્યું. એમઆઈટીમાંથી ટેકનોલોજીમાં મહારત મેળવી કે તરત જ અમેરિકાના કમ્પ્યુટર પ્રોગ્રામમાં તક મળી.

અમેરિકન નેશનલ ઈન્સ્ટિટયૂટ ઓફ સ્ટાન્ડર્ડ સાથે જોડાઈને તેમણે કમ્પ્યુટર ટેકનોલોજીને લગતા સંશોધનો શરૂ કર્યાં. એ જ અરસામાં અમેરિકાએ ડોક્યુમેન્ટ્સની જાળવણી માટે પ્રોજેક્ટ શરૂ કર્યો હતો. રસેલ તેના લીડર બન્યા. જૂના દસ્તાવેજોને સાચવવામાં મદદ કરે એવી કોઈ સરળ ટેકનોલોજી એ વખતે ન હતી. કમ્પ્યુટર સાથે કનેક્ટ હોય એવા સ્કેનરની જરૂરિયાત વર્તાતી હતી.

સ્કેનરના પ્રયોગો ચાલતા હતા એ વખતે લેબમાં કામ કરી રહેલા રસેલ કિયર્સ

રસેલના નેતૃત્વમાં તેમની ટીમે એ દિશામાં મહેનત આદરી. એવું મશીન બનાવવાની મથામણ શરૂ થઈ કે જે દસ્તાવેજોને સ્કેન કરીને કમ્પ્યુટરમાં ઈમેજ સ્ટોર કરે. જે તસવીરો હાર્ડકોપી સ્વરૂપે હોય એને સ્કેન કરીને ડિજિટલ બનાવે એવું કોઈ ડિવાઈસ બન્યું છે કે નહીં તેની પણ તપાસ થઈ, પરંતુ એવું કોઈ મશીન મળ્યું નહીં. રસેલ કિયર્સે લેસરની મદદથી ડોક્યુમેન્ટ સ્કેન થાય એવું ઉપકરણ બનાવવા લેબમાં સમય વીતાવવા માંડયો. એ પહેલાં ઝેરોક્સની પ્રાથમિક તબક્કાની શોધ થઈ ચૂકી હતી, પરંતુ એ પ્રિન્ટ માટે જ ઉપયોગી હતું. તેનાથી ડિજિટલ ઈમેજ બનતી ન હતી.

રસેલે દિવસે ઓફિસના સ્ટાફને લીડ કરવાની સાથે સાથે રાતે સ્કેનર મશીનના પ્રયોગો આદર્યા. એક-દોઢ વર્ષ તેમણે ઓફિસમાં ૧૮-૧૮ કલાક કામ કર્યું. એક તબક્કો એવો પણ આવ્યો કે બીજા બધા પ્રોજેક્ટ્સને કારણે કામ સાવ અટકી પડયું. તેમણે કાબેલ સહાયક આર.બી થોમસનને કામ સોંપી દીધું. તેને ય પૂરેપૂરી સફળતા ન મળી એટલે થોડા સમયના અંતરાલ પછી તેમણે જ ફરીથી સંશોધન આગળ વધાર્યું. વિવિધ પ્રયોગોને અંતે ૧૯૫૬માં સફળતા મળી.

રસેલ કિયર્સે દુનિયાનું પ્રથમ ડિજિટલ સ્કેનર વિકસાવીને પહેલી ઈમેજ ૧૯૫૬માં સ્કેન કરી. મશીનમાં એવા સેન્સર્સ હતા કે જે ડોક્યુમેન્ટ્સને સુવાચ્ય બનાવીને જાળવી રાખવામાં મદદ કરતા હતા. ડોક્યુમેન્ટ્સને સ્કેન કરવાની સાથે સાથે તેની ડિજિટલ કોપી કમ્પ્યુટરમાં સ્ટોર થતી હતી. મશીન એટલું સરળ હતું કે બે જ બટન દબાવવાથી ઈમેજ સ્કેન થઈ શકતી હતી. ઈમેજ મૂક્યા પછી લાંબી પ્રોસેસ કરવાની રહેતી ન હતી તેના કારણે સમય બચતો હતો.

કમ્પ્યુટર સાથે કનેક્ટ હોય એવાં સ્કેનરમાંથી સ્કેન થયેલી પહેલી ઈમેજ ત્રણ મહિનાના બાળકની હતી. સ્કેનરના ડેવલપર રસેલ કિયર્સના ત્રણ માસના દીકરાનો ફોટો ૧૯૫૭માં સ્કેન થયો હતો અને એ ઈમેજનું માપ ૧૭૬ પિક્સેલ હતું.

એ ઐતિહાસિક ક્ષણ હતી. રસેલે પ્રયોગ માટે તેમનાં ત્રણ માસના દીકરાની ઈમેજ પસંદ કરી હતી. ઈમેજને સ્કેનરમાં મૂકીને ૧૭૬-૧૭૬ પિક્સેલની સ્કેન કોપી બનાવી હતી. એ દુનિયાની પ્રથમ ડિજિટલ સ્કેન ઈમેજ હતી. ૨૦૦૩માં તો લાઈફ મેગેઝિને દુનિયા બદલી નાખનારી ૧૦૦ ઈમેજની યાદી બહાર પાડી એમાં પણ એ તસવીરનો સમાવેશ કર્યો હતો.

******
એ ઈમેજ ખરેખર ગેમ ચેન્જર હતી. રસેલે માત્ર સ્કેનર મશીન જ બનાવ્યું ન હતું, પરંતુ પિક્સેલનું માપ પણ શોધી કાઢ્યું હતું. એક ડિજિટલ પિક્ચરમાં ક્યાં એલિમેન્ટ્સ હોય છે એ સૌપ્રથમ વખત રસેલ કિયર્સે સાયન્ટિફિક રીતે સાબિત કર્યું હતું. પિક્સેલની શોધ પણ ટેકનોલોજીમાં આગળ જતાં એટલી જ મહત્વની સાબિત થઈ હતી.

એ બ્લેક એન્ડ વ્હાઈટ તસવીર અસંખ્ય સંશોધકો માટે ક્રાંતિકારી સાબિત થઈ હતી. ઈમેજ સ્કેનરના ક્ષેત્રમાં એ પહેલું પગથિયું હતું. એ ક્ષેત્રે ઘણી ઉત્ક્રાંતિ થઈ. ડિજિટલ સ્કેનર પછી રોલર સ્કેનર, ૩જી સ્કેનર, હેન્ડ ડોક્યુમેન્ટ સ્કેનર અને સ્માર્ટફોન સ્કેનર સુધીની ક્રાંતિ પાછળ રસેલના સ્કેનરનો બેઝ જવાબદાર હતો. સેટેલાઈટ ઈમેજ, બારકોડ સ્કેનર વગેરે પણ રસેલના ચમત્કારિક આવિસ્કારને આભારી હતાં.

મોબાઈલ સ્કેનર એપની શરૂઆત ખરું જોતાં ૨૦૧૧માં થઈ હતી. અમેરિકન કંપનીએ સ્કેન નામની એપ ૨૦૧૧માં આપી હતી. એ જ વર્ષે ચીની કંપનીએ પણ કેમસ્કેનર એપ માર્કેટમાં મૂકી હતી. આ બંને એપથી મોબાઈલ સ્કેનરનો યુગ શરૂ થયો હતો.

ગોડફ્રે હોન્સફિલ્ડે મોર્ડન સીટી સ્કેનનો આવિસ્કાર કર્યો તેનું આંતરિક બંધારણ પણ રસેલના ઈમેજ સ્કેનર પર આધારિત હતું. ગોડફ્રેને ૧૯૭૯માં મેડિકલનું નોબેલ પારિતોષિક મળ્યું હતું. રસેલને એવાં કોઈ ઈન્ટરનેશનલ લેવલના કે નેશનલ લેવલના પુરસ્કારો નહોતા મળ્યા એ જુદી વાત છે!

******
૯૧ વર્ષના રસેલ કિયર્સનું આ વર્ષે ઓગસ્ટ માસમાં ઓરેગોનના પોર્ટલેન્ડમાં નિધન થયું. કમ્પ્યુટર એન્જિનિયર રસેલે નિવૃત્તિ પછી થોડા વર્ષો ખાનગી કંપનીમાં એડવાઈઝર તરીકે કામ કર્યું હતું. સ્કેનર સંલગ્ન અસંખ્ય પ્રોડક્ટનો આધાર રસેલનું બનાવેલું પ્રથમ ડિજિટલ સ્કેનર હતું, પરંતુ રસેલ પોતે તેને શરૂઆતમાં એટલી કામની વસ્તુ ગણતા ન હતા! સ્માર્ટફોનમાં સરળતાથી ઉપયોગમાં લેવાતી સ્કેનર એપ્સ જોઈને પાછલી ઉંમરે એક વખત તેમણે કહ્યું હતુંઃ

‘મને શરૂઆતમાં એમ લાગતું હતું કે સ્કેનર અને પિક્સેલ ‘બેડ આઈડિયા’ છે. તેની શોધ ક્રાંતિકારી સાબિત થશે એની કલ્પના ન હતી, પરંતુ આજે અસંખ્ય યુઝર્સ એ જ મેથડથી બનેલી સ્કેનર એપનો ઉપયોગ કરે છે અને તેમને આ ટેકનિક રોજિંદા જીવનમાં ખૂબ જ ખપમાં આવી રહી છે એ જોઈને મને લાગે છે કે સ્કેનરનો વિચાર ‘ગૂડ આઈડિયા’ હતો’


ફોટોગ્રાફી પિક્સેલ શું છે?

મોર્ડન વર્લ્ડમાં વિવિધ પિક્સેલના માપ આપણાં કાને અથડાતા રહે છે. સ્માર્ટફોન કેમેરાની વાત નીકળે ત્યારે આપણે સૌપ્રથમ પિક્સેલનું માપ જાણીએ છીએ. કેટલાં પિક્સેલનો બેક કેમેરા છે? કેટલાં પિક્સેલનો ફ્રન્ટ કેમેરા છે? પિક્સેલના માપથી સ્માર્ટફોનની વેલ્યૂ થાય છે. આ પિક્સેલ છે શું? દુનિયાને તેેનું માપ કાઢતાં કોણે શીખવ્યું?

પિક્સેલ વધુ હોય તો ફોટો સારો હોય, પિક્સેલ ઓછા હોય તો રીઝલ્ટ ફાટી જાય છે! રીઝલ્ટ ફાટી જાય છે એ નક્કી થાય છે ડોટ્સથી. બહુ નાના-નાના ડોટ્સથી એક સ્ક્રીન તૈયાર થાય છે. એ નાના-નાના ડોટ્સને પિક્સેલ કહેવાય છે. પિક્સેલને પિક્ચર એલિમેન્ટ્સ પણ કહેવાય છે. પિક્સેલ શબ્દ જ પિક્સ અને એલિમેન્ટ્સને ભેગા કરીને બનાવાયો છે.

આપણે એક શબ્દ રેઝોલ્યુશન પણ સાંભળીએ છીએ. એ રેઝોલ્યુશન પિક્સેલના આધારે નક્કી થાય છે. અસંખ્ય પિક્સેલ મળીને એક પિક્ચર બનાવે છે. કોઈ તસવીરમાં પિક્સેલ હોય છે એ સૌપ્રથમ રસેલ કિયર્સે શોધી કાઢ્યું.

પિક્સેલ અને મેગા પિક્સેલનું માપ કંઈક આવું છે: ૧૧૫૨ × ૮૬૪ = ૧૦ લાખ પિક્સેલ = ૧ મેગા પિક્સેલ.

૧૬૦૦ × ૧૨૦૦ = ૨૦ લાખ પિક્સેલ = ૨ મેગા પિક્સેલ.

રસેલ કિયર્સે જે ઈમેજનું માપ કાઢ્યું હતું એ બ્લેક એન્ડ વ્હાઈટ હતી. રંગીન પિક્સેલમાં ત્રણ રંગોનો સમાવેશ થાય છે. રેડ-ગ્રીન-બ્લુ. તેને ટેકનિકલ ભાષામાં આરજીબી પણ કહેવાય છે. તસવીરમાં આ રંગો ઓછા-વધુ કરવામાં આવે એ રીતે તેનો રંગ બદલે છે. ખાસ તો ઈમેજ પ્રિન્ટ કરવાની હોય ત્યારે આ રંગોની મેળવણી ખૂબ મહત્વની બની જાય છે.

પિક્સેલ અરેન્જમેન્ટ વખતે ડિસ્પ્લેમાં ઈંચ પ્રમાણે તેનું માપ નીકળે છે. સરેરાશ એક ઈંચમાં કેટલા પિક્સેલ હોય એના આધારે પિક્ચરની ક્વોલિટી નક્કી થાય છે. આપણે કોઈ મોબાઈલ કેમેરાનું રીઝલ્ટ ચેક કરવા સાદી રીતથી પિક્સેલ માપતા હોઈએ છીએ. સ્માર્ટફોનમાં કોઈ ઈમેજને થાય ત્યાં સુધી ઝૂમ કરીએ અને પછી જે ડોટ્સ દેખાવા માંડે એ પિક્સેલના ડોટ્સ છે. તેના આધારે કેમેરાની અને ઈમેજની ક્વોલિટી નક્કી થાય છે.