Willard Boyle: O homem que acabou com o filme

Um menino educado em casa pela mãe na zona rural do Quebec até os catorze anos cresceu para escolher os locais de pouso da Apollo, ajudar a construir o primeiro laser de rubi de operação contínua e, em 1969, co-inventar o dispositivo que converte luz em pacotes contáveis de carga elétrica. O dispositivo de carga acoplada permitiu à NASA enviar imagens nítidas do espaço e colocar um sensor dentro de cada câmera digital na Terra. O comitê do Nobel levou quarenta anos para ligar.

Educado em casa no Quebec

Willard Sterling Boyle nasceu em 19 de agosto de 1924 em Amherst, Nova Escócia, e mudou-se para o Quebec por volta dos dois anos de idade. Sua mãe o ensinou em casa até os catorze anos, quando ingressou no Lower Canada College em Montreal e encontrou a educação formal pela primeira vez.

Ele continuou na Universidade McGill, mas a Segunda Guerra Mundial o interrompeu em 1943. Boyle juntou-se à Marinha Real Canadense e foi emprestado ao Serviço Aéreo Naval Real Canadense. Em 1946, casou-se com Betty, uma artista paisagista; eles tiveram quatro filhos e, eventualmente, dez netos e seis bisnetos.

Ele retornou à McGill e não parou: bacharelado em 1947, mestrado em 1948 e doutorado em 1950 com uma tese sobre espectrometria de massa — três diplomas em quatro anos.

Para a indústria

Boyle passou um ano no Laboratório de Radiação do Canadá e depois dois anos ensinando física no Royal Military College of Canada. Em 1953, ingressou nos Bell Telephone Laboratories, a organização de pesquisa industrial que, naquela época, produzia mais física consequente do que a maioria das universidades.

Lasers e a Lua

A década de 1960 o fez duas vezes. Em 1962, com Don Nelson, Boyle construiu o primeiro laser de rubi de operação contínua — os lasers até aquele ponto disparavam em pulsos, e a operação contínua é o que transformou o laser de uma demonstração em um instrumento. No mesmo ano, seu nome apareceu na primeira patente de um laser de injeção semicondutor, o ancestral dos lasers de diodo em cada unidade óptica e link de fibra desde então.

Então ele mudou de carreira completamente. Boyle tornou-se diretor de Ciência Espacial e Estudos Exploratórios na Bellcomm, a subsidiária da Bell que apoiava o programa Apollo, onde o trabalho de seu grupo incluía a seleção de locais de pouso lunar. Por alguns anos, o homem que mais tarde inventaria a imagem digital estava decidindo onde os humanos colocariam o pé pela primeira vez em outro mundo.

Em 1964, ele voltou aos Bell Labs para trabalhar em circuitos integrados.

O CCD

Em 1969, Boyle e George E. Smith inventaram o dispositivo de carga acoplada.

O princípio é enganosamente simples. A luz que atinge um semicondutor libera elétrons; o CCD prende esses elétrons em uma matriz de poços de potencial, um por elemento de imagem, e então desloca a carga acumulada pacote por pacote ao longo do chip para ser lida e contada. O resultado é uma imagem expressa como números — sem filme, sem química, sem câmara escura e com uma sensibilidade muito além do que a emulsão poderia alcançar.

As consequências não foram incrementais. A NASA pôde transmitir imagens claras do espaço de volta para a Terra. Os astrônomos puderam detectar objetos muito tênues para placas fotográficas e puderam medir o brilho quantitativamente em vez de a olho nu. Então a tecnologia desceu dos observatórios para os consumidores, e o CCD tornou-se o sensor em praticamente todas as câmeras digitais, filmadoras e scanners — a razão física pela qual a fotografia deixou de ser uma indústria baseada em haleto de prata.

A invenção não ficou sem contestação. Eugene Gordon e Mike Tompsett, ambos colegas aposentados dos Bell Labs, argumentaram publicamente que a aplicação fotográfica do CCD não foi invenção de Boyle.

Reconhecimento

Boyle serviu como Diretor Executivo de Pesquisa nos Bell Labs de 1975 a 1979. As honras acumularam-se lentamente e depois todas de uma vez: a Medalha Stuart Ballantine em 1973, o Prêmio Memorial IEEE Morris N. Liebmann em 1974, o Prêmio C&C em 1999, a Medalha Edwin H. Land em 2001 e o Prêmio Charles Stark Draper — o mais alto da engenharia — em 2006.

Em 2009, ele compartilhou o Prêmio Nobel de Física com George E. Smith e Charles K. Kao, cujo trabalho em fibra óptica transformou a comunicação como o CCD transformou a imagem. Boyle tinha oitenta e cinco anos. Seu próprio país o nomeou Oficial da Ordem do Canadá em 2010.

Nova Escócia

Na aposentadoria, Boyle e Betty retornaram à Nova Escócia e ajudaram a lançar uma galeria de arte em Wallace — um ato final apropriado para um homem cujo trabalho de vida foi a criação de imagens. Ele morreu em 7 de maio de 2011, aos oitenta e seis anos, em um hospital em Truro, Nova Escócia, devido a complicações de doença renal.

Por que Boyle importa

A maioria das invenções melhora algo. O CCD aboliu algo. A fotografia tinha sido um processo químico por mais de um século; Boyle e Smith tornaram-na eletrônica e, ao fazê-lo, entregaram à astronomia, medicina, exploração espacial e, eventualmente, a cada pessoa com um telefone, a capacidade de capturar luz como dados.

Vale a pena notar como a carreira foi moldada. Boyle trabalhou em um laboratório corporativo, em lasers, em naves espaciais, em circuitos integrados e só então em imagem — o CCD veio de um físico que tinha sido movido o suficiente para ver conexões que ninguém especializado em câmeras teria visto. Cada fotografia tirada hoje é um descendente do trabalho daquela tarde.