Fax, i full fax, även kallad telefax, inom telekommunikation, överföring och reproduktion av dokument via tråd eller radiovåg. Vanliga faxmaskiner är utformade för att skanna tryckt text- och grafikmaterial och sedan överföra informationen via telefonnätet till liknande maskiner, där faxmaterial återges nära formen på originaldokumenten. Faxmaskiner revolutionerade affärer och personlig korrespondens på grund av deras låga kostnader och pålitlighet, snabbhet och enkelhet i drift. De ersatte praktiskt taget telegrafiska tjänster, och de presenterar också ett alternativ till statligt styrda posttjänster och privata kurirer.
Standard faxöverföring
De flesta kontors- och hemmafaxmaskiner överensstämmer med Group 3-standarden, som antogs 1980 för att säkerställa kompatibiliteten hos digitala maskiner som fungerar genom allmänna telefonsystem över hela världen. När ett vanligt ark i storleksformat matas genom en maskin, skannas det upprepade gånger över sin bredd av en laddningskopplad enhet (CCD), en skanning med fast tillstånd som har 1 728 fotosensorer i en enda rad. Varje fotosensor genererar i sin tur en låg eller hög variation i spänning, beroende på om den skannade platsen är svart eller vit. Eftersom det normalt finns fyra avsökningslinjer per mm (100 avsökningslinjer per tum) kan skanning av ett enda ark generera nästan två miljoner variationer i spänning. De höga / låga variationerna konverteras till en ström av binära siffror eller bitar, och bitströmmen underkastas en källkodare, vilket reducerar eller "komprimerar" antalet bitar som krävs för att representera långa körningar av vita eller svarta fläckar. Den kodade bitströmmen kan sedan moduleras till en analog bärvåg av ett röstbandmodem och sändas via telefonnätet. Med källkodning kan antalet bitar som krävs för att representera ett maskinskrivet ark minskas från två miljoner till mindre än 400 000. Som ett resultat kan vid en enda faxmodemhastighet (upp till 56 000 bitar per sekund, men vanligtvis mindre) en enda sida sändas på så lite som 15 sekunder.
Kommunikation mellan en sändande och en mottagande faxmaskin öppnas med uppringning av telefonnummer till den mottagande maskinen. Detta påbörjar en process som kallas ”handskakning”, där de två maskinerna utbyter signaler som skapar kompatibla funktioner som modemhastighet, källkod och utskriftsupplösning. Sidinformationen överförs sedan, följt av en signal som indikerar att inga fler sidor ska skickas. Den anropade maskinen signalerar mottagandet av meddelandet och den uppringande maskinen signalerar för att koppla bort linjen.
Vid den mottagande maskinen demoduleras, avkodas signalen och lagras för tidsinställd frisättning till skrivaren. I äldre faxmaskiner reproducerades dokumentet på speciellt termiskt känsligt papper med ett skrivhuvud som hade en rad fina trådar motsvarande fotosensorerna i skanningsremsan. I moderna maskiner reproduceras det på vanligt papper med en xerografisk process, där en minutfokuserad ljusstråle från en halvledarlaser eller en ljusemitterande diod, modulerad av den inkommande dataströmmen, sveps över en roterande, elektrostatiskt laddad trumma. Trumman tar upp tonerpulver i laddade fläckar som motsvarar svarta fläckar på originaldokumentet och överför tonern till papperet.
Faxsändning av grupp 3 kan genomföras genom alla telekommunikationsmedier, oavsett om de är koppartråd, optisk fiber, mikrovågsradio eller mobilradio. Dessutom kan persondatorer (PC) med rätt hårdvara och mjukvara skicka filer direkt till faxmaskiner utan att skriva ut och skanna. Omvänt kan dokument från en fjärrfaxmaskin tas emot av en dator för lagring i dess minne och eventuell reproduktion på en skrivbordsskrivare. Internetfaxservrar har utvecklats som kan skicka eller ta emot faxdokument och överföra dem via e-post mellan datorer.
Faxteknikens historia
Begreppen faxöverföring utvecklades under 1800-talet med modern telegrafteknik. En utbredd användning av metoden ägde dock inte förrän på 1980-talet, då billiga sätt att anpassa digitaliserad information till telefonkretsar blev vanliga. Den långa och slutligen fruktbara historien med faxteknologi spåras i detta avsnitt.
Tidig telegraffax
Faxöverföring över ledningar spårar dess ursprung till Alexander Bain, en skotsk mekaniker. År 1843, mindre än sju år efter uppfinningen av telegrafen av amerikanen Samuel FB Morse, fick Bain ett brittiskt patent för "förbättringar i att producera och reglera elektriska strömmar och förbättringar i tidstycken och i elektriskt tryck och signaltelegrafer." Bains faxsändare designades för att skanna en tvådimensionell yta (Bain föreslog metalltyp som ytan) med hjälp av en pennan monterad på en pendel. Uppfinningen demonstrerades aldrig.
Frederick Bakewell, en engelsk fysiker, var den första som faktiskt visade faxöverföring. Demonstrationen ägde rum i London vid den stora utställningen 1851. Bakewells system skilde sig något från Bains genom att bilder överfördes och mottogs på cylindrar - en metod som praktiserades allmänt under 1960-talet. På sändaren skrivs bilden som skulle skannas med lack eller annat icke ledande material på tennfolie, lindade runt sändarcylindern och skannades sedan av en ledande pekpinnar som, precis som Bain pekpinnar, var monterad på en pendel. Cylindern roterade med en enhetlig hastighet med hjälp av en klockmekanism. Vid mottagaren markerade en liknande pendeldriven stylus kemiskt behandlat papper med en elektrisk ström när mottagningscylindern roterade.
Det första kommersiella faksimilsystemet infördes mellan Lyon och Paris, Frankrike, 1863 av Giovanni Caselli, en italiensk uppfinnare. Den första framgångsrika användningen av optisk skanning och överföring av fotografier demonstrerades av Arthur Korn från Tyskland 1902. Korns sändare använde en selenfotocell för att avkänna en bild insvept på en transparent glascylinder; vid mottagaren inspelades den överförda bilden på fotografisk film. År 1906 infördes Korns utrustning regelbundet för överföring av tidningsfotografier mellan München och Berlin via telegrafkretsar.
Analog telefax
Ytterligare distribution av faxöverföring måste vänta på utvecklingen av förbättrad telefontjänst på lång avstånd. Mellan 1920 och 1923 arbetade American Phone & Telegraph Company (AT&T) med telefaxfaxteknologi, och 1924 användes telefotograferingsmaskinen för att skicka bilder från politiska konventioner i Cleveland, Ohio och Chicago till New York City för publicering i tidningar. Telefotograferingsmaskinen använde transparenta cylindriska trummor, som drevs av motorer som synkroniserades mellan sändare och mottagare. Vid sändaren placerades ett positivt transparent tryck på trumman och skannades av en vakuumrörs fotoelektrisk cell. Utsignalen från fotocellen modulerade en bärarsignal på 1 800 hertz, som sedan skickades över telefonlinjen. Vid mottagaren belystes ett exponerat negativt gradvis av en snäv fokuserad ljusstråle, vars intensitet motsvarade utsignalen från den fotoelektriska cellen i sändaren. AT & T-faxsystemet kunde sända ett fotografi på 12,7 x 17,8 cm på sju minuter med en upplösning på 4 rader per mm (100 rader per tum).
Ytterligare framsteg inom faxteknik skedde under 1930- och 40-talet. 1948 introducerade Western Union sin desk-faxtjänst, som var baserad på en liten kontorsmaskin. Cirka 50 000 skrivfaxenheter byggdes tills tjänsten avbröts på 1960-talet.
Under åren antog olika tillverkare användbarhetsstandarder som tillät deras maskiner att kommunicera med varandra, men det fanns ingen världsomspännande standard som gjorde det möjligt för amerikanska maskiner att till exempel ansluta till europeiska faxmaskiner. 1974 utfärdade International Telegraph and Phone Consultative Committee (CCITT) sin första globala faxstandard, känd som grupp 1-fax. Faxmaskiner i grupp 1 kunde sända ett dokument på en sida på cirka sex minuter med en upplösning på 4 rader per mm med ett analogt signalformat. Denna standard följdes 1976 av en CCITT Group 2 faxstandard, som tillät överföring av ett dokument på en sida på cirka tre minuter med ett förbättrat moduleringsschema.
