Từ đàn chim bồ câu tới các máy bay không người lái, chụp ảnh trên không là nguồn dữ liệu quan trọng để chúng ta sử dụng trong một loạt các ứng dụng không gian địa lý.

Năm 1827, Joseph Nicéphore Niépce chụp bức ảnh đầu tiên. 31 năm sau, vào năm 1858, Gaspard Felix Tournachon (sau này được gọi là Nadar) được ghi nhận là người chụp bức ảnh trên không đầu tiên từ khinh khí cầu trên Thung lũng Bievre, Pháp ở độ cao 262ft (60,96m), thế nhưng bức ảnh gốc đã thất lạc. Năm 1860, James Wallace Black đã chụp bức ảnh từ độ cao 2.000ft (609,6m) trên Boston từ khinh khí cầu Nữ hoàng không trung, đây là bức ảnh trên không cổ nhất còn tồn tại. Trong suốt phần còn lại của thế kỷ 19 và bước vào đầu thế kỷ 20, ngoài khinh khí cầu ra con người còn dùng các phương tiện khác như diều, máy bay, tên lửa và thậm chí cả chim bồ câu.


Bức ảnh chụp từ trên không của James Wallace Black .

Sau đó, George Lawrence đã hoàn thiện phương pháp chụp ảnh toàn cảnh từ trên cao bằng cách gắn các máy ảnh khổ lớn với tấm phim cong lên cánh diều. Bức ảnh nổi tiếng nhất của ông chụp lại cảnh thiệt hại sau trận động đất và hỏa hoạn ở San Francisco năm 1906; ông sử dụng 17 cánh diều để đưa chiếc máy ảnh lên chụp ở độ cao 2.000ft (609,6m). Được đăng trên các tờ báo toàn quốc, bức ảnh của Lawrence là một ví dụ rất sớm về ảnh tin tức từ trên không - và có lẽ là bức ảnh đầu tiên.

Chim bồ câu gắn máy ảnh của Julius Neubronner.

Trong khoảng thời gian đó, những nhà tiên phong trong lĩnh vực chụp ảnh trên không ở khắp nơi trên thế giới đã thử nghiệm các phương pháp khác nhau. Năm 1903, kỹ sư người Đức Alfred Maul đã trình diễn một tên lửa tẩm thuốc súng, sau khi đạt tới 2.600ft (792,48m) chỉ trong tám giây, nó đã phóng ra máy ảnh gắn dù để chụp ảnh trong quá trình hạ cánh.

Ảnh chụp từ chim bồ câu gắn máy ảnh.

Cùng năm đó, nhà bào chế thuốc người Đức Julius Neubronner, tò mò về nơi ở của những chú chim bồ câu giao hàng của mình, ông đã thiết kế và được cấp bằng sáng chế cho một chiếc máy ảnh chụp trên không gắn ở ngực. Ông đã gắn máy ảnh nặng 70g vào các con chim, máy ảnh này tự động phơi sáng trong khoảng 30 giây theo đường bay. (Neubronner cũng sử dụng các con chim để chụp ảnh cho Triển lãm Ảnh Quốc tế Dresden 1909 và biến chúng thành bưu thiếp.)

Chỉ vài năm sau chuyến bay đầu tiên của Anh em nhà Wright tại Kitty Hawk vào năm 1903, máy bay có động cơ và người lái lần đầu tiên được sử dụng để chụp ảnh trên không. Nhà quay phim L.P. Bonvillain đã chụp bức ảnh đầu tiên vào năm 1908, từ chiếc máy bay trên Le Mans, Pháp do chính Wilbur Wright lái.

Thế chiến I diễn ra ngay sau đó, và các chỉ huy quân sự đã sớm nhận thấy lợi thế tiềm tàng của ảnh chụp chiến trường từ trên không. Máy ảnh được trang bị trên tất cả các loại máy bay, và trinh sát trên không thời chiến đã ra đời.

Gần cuối Thế chiến I, nhà phát minh Sherman Mills Fairchild giàu có đã không ngừng phát triển các ý tưởng của mình, ông tạo ra một máy ảnh trên không cải tiến, nó vẫn được coi là tiêu chuẩn trong những năm 1950. Máy ảnh có màn trập bên trong ống kính, do đó giảm thiểu đáng kể tình trạng ảnh biến dạng do tốc độ màn trập chậm không thể theo kịp chuyển động của máy bay. Fairchild cũng nhận thấy chụp ảnh theo chiều thẳng đứng bằng cách đưa máy ảnh ra ngoài máy bay không phải phương pháp khả thi để chụp thường xuyên và có hệ thống. Năm 1924, ông thành lập Tập đoàn Hàng không Fairchild và sản xuất ra chiếc máy bay đầu tiên của Mỹ có buồng lái và cabin kín hoàn toàn. Với chiếc máy bay khép kín này, ông đặt hệ thống máy ảnh bên trong cabin với ống kính nhìn xuyên qua một lỗ hổng trên sàn. Cải tiến này cho phép chụp các bức ảnh theo chiều thẳng đứng tốt hơn theo chuyển động của máy bay. Ông cũng thêm vào một bộ định giờ, thiết bị này kích hoạt máy ảnh trong quãng thời gian dựa theo tốc độ của máy bay. Những thay đổi này cho phép con người chụp được một loạt các bức ảnh trên không theo chiều thẳng đứng một cách có hệ thống theo đường bay đã thiết lập. Cùng những người khác, Fairchild đã mở ra một giai đoạn mới về đọc ảnh chụp trên không, gọi là phép quang trắc. Năm 1934, 12 người đã gặp nhau tại Washington, D.C. và từ cuộc gặp này, Hiệp hội Quang trắc Mỹ được thành lập. Sau đó, hội đổi tên thành Hiệp hội Quang trắc và Viễn thám Mỹ (ASPRS). Ngày nay hội có tên là ASPRS: Hiệp hội Thông tin Hình ảnh và Không gian Địa lý.

Trong Thế chiến II, hình ảnh và thước phim trên không thời chiến đã hiện diện phổ biến trên các tờ báo, tạp chí và phim thời sự ngoài rạp tại hậu phương. Nhiếp ảnh gia nổi tiếng của tờ LIFE Margaret Bourke-White đã trở thành “người phụ nữ đầu tiên bay cùng phi hành đoàn chiến đấu của Mỹ trên đất địch” khi bà đưa tin về cuộc tấn công của Mỹ vào Tunis, như tạp chí tuyên bố trong số ra ngày 1/3/1943. Cũng trong cuộc xung đột này, Mỹ bắt đầu thử nghiệm các máy bay không người lái thô sơ, như TDR-1, tuy đó là máy bay tấn công chứ không phải là nền tảng chụp hình.

Thế chiến II kết thúc và Chiến tranh Lạnh bắt đầu đã mang lại những tiến bộ hơn nữa cho lĩnh vực chụp ảnh trên không, nhất là nhờ Cuộc chạy đua vào vũ trụ. Bức ảnh đầu tiên đến từ không gian, cho thấy cái nhìn thoáng qua về Trái đất, được chụp vào ngày 24/10/1946 bằng tên lửa của Đức Quốc xã phóng từ New Mexico. Những nỗ lực của Mỹ và Liên Xô nhằm vượt qua các thành tựu hàng không vũ trụ của đối phương đã trực tiếp dẫn đến sự phát triển của hình ảnh vệ tinh, đỉnh cao trong chụp ảnh từ thiết bị không người lái. Ngày nay, có hơn 1.700 vệ tinh quay quanh Trái đất được sử dụng để giám sát, dự báo thời tiết và hơn thế nữa, theo Liên minh các nhà khoa học quan tâm.

Máy bay không người lái kiểu hiện đại đầu tiên bắt đầu xuất hiện vào những năm 1980, khi các kỹ sư Israel phát triển các mẫu máy bay được trang bị máy quay video để theo dõi các kẻ tình nghi hàng giờ liền. Mỹ nhanh chóng áp dụng công nghệ tương tự - máy bay không người lái Pioneer được điều khiển từ xa đã quay cảnh những người lính Iraq đầu hàng trong Chiến tranh Vùng Vịnh I. Máy bay không người lái Predator, do kỹ sư hàng không vũ trụ Israel Abraham “Abe” Karem phát minh, trở nên phổ biến trong các cuộc chiến tranh Afghanistan và Iraq nhờ khả năng lai vãng tới nhiều khu vực trong một khoảng thời gian dài, rất hữu ích để theo dõi thói quen hàng ngày của các mục tiêu tiềm tàng.

Theo quy luật, bất kỳ công nghệ nào cũng có xu hướng rẻ hơn và dễ tiếp cận hơn theo thời gian. Điều này cũng đúng với thiết bị bay không người lái. Đầu những năm 2000, văn hóa chế tạo máy bay không người lái tự làm bắt đầu xuất hiện trong cộng đồng máy bay điều khiển từ xa lâu đời. Các diễn đàn trực tuyến như DIY Drones đã giúp những người cùng sở thích chia sẻ các mẹo và thủ thuật với nhau. Phần cứng và phần mềm mới như bộ ổn định, lái tự động và hệ thống phát hiện va chạm đã góp phần tạo ra việc mua máy bay không người lái từ các công ty như Parrot và DJI với máy ảnh có độ phân giải cao, giúp cho việc chụp ảnh trên không trở nên dễ tiếp cận hơn so với trước đây.

Nguồn: time.com, gistbok.ucgis.org