Факс

Материал из Machinepedia
Перейти к: навигация, поиск
Факс Brother FAX-T104

Факс - прибор, при помощи которого тексты, фотографии и рисунки передают и получают по ТЕЛЕФОННЫМ линиям. Название прибора представляет собой сокращение от слов «факсимильная передача». Лист бумаги, содержащий текст или изображение, сканируют, чтобы перевести его в ряд электрических импульсов. Находящийся внутри факса МОДЕМ преобразует эти импульсы в цифровые сигналы, которые затем передаются по телефонным линиям. Модем в факсе, принимающем сообщение, преобразует цифровые сигналы обратно в импульсы, печатая их в виде точек, чтобы создать копию оригинального документа.

Химический телеграф Бэйна

Содержание

История

Прототипы первых факсов были созданы более сотни лет назад. Технология заняла в дальнейшем место телеграфа, сильнейшему влиянию которого и подверглась. Именно возможность передачи информации дистанционно по электрическим проводам и предопределила появление в будущем рассматриваемого нами чуда. Ранние культуры использовали барабаны и дым костров для передачи сообщений. Во время битвы при Термопилах греки использовали зеркала для отражения солнечных лучей и передачи тем самым сигналов. Телеграф привел к созданию факса, но телеграф сам по себе совершил революцию в сфере коммуникаций, принеся с собой молниеносную скорость электричества. Ученые открыли дорогу к нему, добившись успехов в исследовании тока в 18 веке. В 1833 г. немцы Карл Фридрих Гаусс (Carl Friedrich Gauss) и Вильгельм Вебер (Wilhelm Weber) создали работающую телеграфную линию растянувшуюся почти на милю через город Готтинген (Gottingen). Это было незадолго до того как Уильям Кук (William Cooke) и Чарльз Уэтстоун (Charles Wheatstone) запустили в коммерческое использование первый работающий вариант в 1837 г. Они использовали 5 игл, которые печатали буквы алфавита на принимающем конце - быть оператором того прибора было достаточно просто без каких-либо навыков. Эти достижения стали вдохновлением для шотландца Александра Бэйна (Alexander Bain), задумавшего пересылать по проводам не только примитивные сигналы и сообщения, но и изображения. Будучи часовым мастером, он использовал свой опыт для создания и запатентовал первый примитивный прототип факса. В его задумке, известной как химический телеграф, электрический сигнал, передаваемый оператором, пропускался на принимающем конце через бумагу, вымоченную в специальном химическом растворе. В результате электрический ток, вызывая испарение вещества, оставлял короткие или длинные знаки азбуки Морзе – точки и тире. Это изобретение привело к значительному повышению скорости передачи и навело автора на мысль о создании записей принятых сообщений в виде перфорированных листов бумаги, что позволило автоматизировать как передачу, так и получение телеграмм. Будучи весьма продуктивным исследователем, Бэйн запатентовал идею факса 27 мая 1847 г., за десятки лет до патентования телефона и спустя всего 10 лет с момента создания телеграфа.

Французский инженер Эдуард Белэн (Edouard Belin) также изобрел процесс, позволяющий пересылать фотографии. Он первым химически восстановил фото за счет придания ему светлых и темных теней. Игловой сканер получает эти контуры с оригинала и конвертирует в разного значения электросигналы, которые пересылаются на машину-получатель. Он длительно совершенствовал свои устройства, что позволило их уменьшить в размере, сделать быстрее и надежнее. Им же открыт способ кодирования факсовых сообщений с целью безопасности. В 1947 г. Александр Мирхед (Alexander Muirhead) продемонстрировал факс-аппарат с встроенным барабанным сканером – устройство, весьма напоминающее нынешние, ожидал успех.

Принцип действия

Факсимильная связь включает в себя основные операции:

  • деление всей площади предназначенного для передачи оригинала на большое количество элементов малого размера, отличающихся друг от друга по какому-либо определённому физическому параметру. Типично для изображений — по оптической плотности
  • последовательное измерение для каждого такого элемента этого физического параметра, преобразование в величину электрического тока или в набор электрических импульсов, в соответствии с предусмотренным протоколом связи
  • трансляция сигнала по линии связи
  • преобразование полученного сигнала, как правило, синхронное и синфазное процессу передачи, запись в приёмном устройстве полученной информации

Развёртка

В передатчике происходит анализ оригинала перемещающимся или переключаемым световым пятном. Оно обегает всю площадь изображения построчно, причём отражённый световой поток оказывается модулирован по интенсивности. Далее он попадает на фотоэлектрический преобразователь, в результате чего колебания интенсивности потока преобразуются в электрические — видеосигнал.

Как правило, развёртка по строке осуществляется электронным переключением элементов строки сканера, а развёртка по вертикали — путём механической его протяжки перпендикулярно строке.

В качестве фотоэлектрических преобразователей в факсимильной аппаратуре использовались фотоэлектронные умножители (ФЭУ), фотоэлементы. Современные аппараты имеют полупроводниковые линейные или матричные датчики изображения.

Модуляция

Передающее устройство производит модуляцию несущей частоты видеосигналом в соответствии с одним из выбранных протоколов связи, тем самым достигая максимальной совместимости с конкретным типом канала связи.

В факсимильной связи применяется, как правило, амплитудная модуляция, реже частотная.

Применяемые в факсимильной связи протоколы первоначально были полностью отделены от протоколов передачи данных, однако по мере развития техники унификация свела некоторые из них воедино, и наиболее современное факсовое оборудование принимает и передаёт изображения по некоторым модемным протоколам: Каналы связи

В настоящее время основными каналами связи для передачи факсов стали стандартные телефонные коммутируемые линии с характерной для них полосой пропускания 0,3 до 3,4 кГц. Однако ещё при организации фототелеграфной связи для передачи газетных полос полиграфического качества при децентрализованной печати ежедневных газет понадобилась большая полоса пропускания. Поэтому основными каналами передачи факсимильных сообщений по телеграфным линиям связи были выделенные каналы — первичный, с полосой 48 кГц, или вторичный — 240 кГц.

Приём сигнала

Принимающая аппаратура осуществляет демодуляцию сигнала, получая из него исходный видеосигнал.

Свёртка

Большинство факс-машин осуществляет преобразование видеосигнала в копию изображения, обратное развёртке, синхронно и синфазно с развёрткой на передающей стороне. Копия создаётся в печатающем блоке факса из принятых значений видеосигнала и располагает элементарные участки изображения на носителе в той же последовательности, в какой располагались соответствующие оригинальные. Эта операция в факсимильной связи называется свёрткой изображения.

Запись изображения

В факсимильной связи массово применяются или применялись следующие методы записи изображения: фотографический — запись ведётся источником света, яркость которого промодулирована видеосигналом, на светочувствительный материал (обычно — фотобумагу); электрохимический — в нём применяется специальная бумага, меняющая цвет при пропускании электрического тока через неё (в этом случае она проходит между двумя точечными электродами, на которые подаётся усиленный видеосигнал) или в малой области на одной из сторон; штриховой, или чернильный, — в качестве носителя используется обычная бумага, запись совершается роликом, смазанным краской, или чернильным пером, положение которого определяется электромагнитом, на который подаётся видеосигнал. Также возможно механическое воздействие электромагнитом через копировальную бумагу; термопечать — в качестве носителя применяется темнеющая при нагревании бумага, а воздействует на неё в таком случае излучение инфракрасного светодиода.

При всех вышеописанных способах записывающий элемент перемещается по носителю вдоль строки (применяется также электронное переключение элементов, например, светодиодов при термопечати), а затем переходит на следующую строку, как и развёртывающий элемент на передающей стороне. Если передатчик и приёмник не соблюдают синхронность и синфазность перемещения, появляются геометрические искажения принятого изображения. Синхронизация и фазирование в факсимильной связи ранее осуществлялось вручную (особыми органами управления аппаратурой), в современных протоколах факсовой связи — автоматически.

Способы записи делят на закрытые и открытые по возможности контролировать визуально качество копии непосредственно в процессе создания изображения (а значит, и в процессе передачи информации по каналу связи).

Фотографический способ — закрытый: фотоматериал помещается в светонепроницаемую кассету и не позволяет убедиться в качестве принятой информации до завершении последующей фотохимической обработки. Все прочие способы записи — открытые.

Запись информации

Всё большее распространение получает информационный способ приёма факсов — при нём происходит запись декодированной информации в виде графического файла на компьютер, файловый сервер или в память специализированного оборудования, где она хранится до запроса пользователя на визуализацию или печать.

Перечисленные программы позволяют принимать и отправлять факсы с ПК, оборудованного факс-модемом.

  • PamFax for Skype
  • Fax4Word
  • Fax4Outlook
  • Joy Fax Server
  • Joyfax Server
  • ActFax
  • VentaFax & Voice

Части современного офисного факс-аппарата

  • Сканер, в большинстве случаев — протяжного типа
  • принтер с устройством подачи рулонной (реже — листовой) бумаги
  • модем — модулятор-демодулятор электрического сигнала
  • узлы телефонного аппарата — номеронабиратель, телефонная трубка

Современный факсовый аппарат в конкретном сеансе передачи факсимильного сообщения может выступать как приёмник или как передатчик.

По мере удешевления компьютерного оборудования и доступа к сети Интернет всё чаще для передачи изображений используется подключённый к сети компьютер общего назначения, имеющий принтер, сканер. Такой тип компьютеров по цели использования иногда носит отдельное название «Офисный компьютер». В ряде случаев использование такого компьютера именно в процессе передачи изображений также называют «факсимильной связью». Главным преимуществом перед традиционным факсом является отсутствие необходимости в синхронной и синфазной работе всех элементов тракта связи. Благодаря же создаваемым факс-гейтам точная граница между традиционной факсимильной связью и такой компьютерной отсутствует совершенно.

Применение

Факсимильная связь также применяется для передачи иллюстраций к печатным периодическим изданиям, оптической и пространственной информации с космических аппаратов. На крупных предприятиях по внутрипроизводственной сети происходит также обмен инженерной и технологической информацией, метеорологические станции обмениваются гидрометеокартами.

Виды изображений

Изображения, передаваемые в рамках факсимильной связи, так же как и факсимильные аппараты, подразделяются на три основные группы:

  • чёрно-белые — содержат две градации оптической плотности (обычно чёрный и белый цвета оригинала). к ним относят рукописи, чертежи, карты, изображения газетных полос и машинописный текст. Для представления яркости конкретного элемента изображения достаточно одного бита. Записываются с достаточной точностью и качеством любым из использовавшихся в факсимильной связи методов записи;
  • полутоновые — имеют несколько градаций плотности. Таковы, например, художественные фотографии, для воспроизведения которых необходимо иметь возможность передавать не менее 8—12 градаций оптической плотности. Приемлемое качество достигается только фотографическим способом передачи;
  • цветные — отличаются от полутонового изображения тем, что для передачи вместо одного канала оптической плотности используются три — R,G и B, причем полоса пропускания каждого равна полосе частот «черно-белого» факсимильного сигнала. Отсюда следует вывод, что для передачи цветного изображения требуется канал связи в 3 раза более широкий, чем для передачи полутонового изображения, либо время передачи увеличится втрое. В связи с этим в настоящее время цветные факсимильные аппараты, использующие «чистые» факсимильные технологии не применяются. На смену им пришли комбинированные устройства, использующие более совершенные способы сжатия изображения.

Развитие вычислительной техники и математического аппарата позволило «экономить» пропускную способность линий. Например, Canon Fax B215C осуществляет передачу ч/б изображений по стандартным факсовым протоколам MH, MR, MMR, JBIG, а цветных изображений со сжатием по стандарту JPEG. При этом время передачи цветной страницы составляет около 4 мин. для цветного изображения и 3 мин. для полутоновой изображения среднего качества

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Присоединиться сейчас к бесплатной торговой площадке №1 для промышленников в России machinebook
Навигация
Навигация
Рекламодателям
Инструменты
Яндекс.Метрика