Fax, in voller Faksimile, die auch als Fax, in der Telekommunikation, die Übertragung und Wiedergabe von Dokumenten durch Draht oder Radiowelle. Gängige Faxgeräte scannen gedrucktes Text- und Grafikmaterial und übertragen die Informationen dann über das Telefonnetz an ähnliche Geräte, wo Faksimiles in der Nähe der Form der Originaldokumente reproduziert werden. Faxgeräte revolutionierten aufgrund ihrer geringen Kosten und ihrer Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit und einfachen Bedienung die geschäftliche und persönliche Korrespondenz. Sie ersetzten praktisch die Telegrafiedienste und bieten auch eine Alternative zu staatlichen Postdiensten und privaten Kurieren.
Standard-Faxübertragung
Die meisten Büro- und Heimfaxgeräte entsprechen dem Standard der Gruppe 3, der 1980 verabschiedet wurde, um die Kompatibilität digitaler Geräte zu gewährleisten, die über öffentliche Telefonsysteme weltweit betrieben werden. Wenn ein Standardblatt im Letter-Format durch eine Maschine geführt wird, wird es wiederholt über seine Breite von einem ladungsgekoppelten Gerät (CCD) gescannt, einem Festkörperscanner mit 1.728 Fotosensoren in einer einzigen Reihe. Jeder Fotosensor erzeugt wiederum eine niedrige oder hohe Spannungsschwankung, je nachdem, ob der gescannte Punkt schwarz oder weiß ist. Da normalerweise 4 Abtastzeilen pro mm (100 Abtastzeilen pro Zoll) vorhanden sind, kann das Abtasten eines einzelnen Blattes fast zwei Millionen Spannungsschwankungen erzeugen. Die High / Low-Variationen werden in einen Strom von Binärziffern oder Bits umgewandelt, und der Bitstrom wird einem Quellcodierer unterzogen, der die Anzahl von Bits reduziert oder "komprimiert", die erforderlich sind, um lange Läufe von weißen oder schwarzen Flecken darzustellen. Der codierte Bitstrom kann dann von einem Sprachbandmodem auf eine analoge Trägerwelle moduliert und über das Telefonnetz übertragen werden. Mit der Quellcodierung kann die Anzahl der Bits, die zur Darstellung eines maschinengeschriebenen Blattes erforderlich sind, von zwei Millionen auf weniger als 400.000 reduziert werden. Infolgedessen kann bei Standard-Faxmodemgeschwindigkeiten (bis zu 56.000 Bit pro Sekunde, jedoch normalerweise weniger) eine einzelne Seite in nur 15 Sekunden übertragen werden.
Die Kommunikation zwischen einem sendenden und einem empfangenden Faxgerät wird mit dem Wählen der Telefonnummer des empfangenden Geräts geöffnet. Dies beginnt einen Prozess, der als "Handshake" bekannt ist, bei dem die beiden Maschinen Signale austauschen, die kompatible Funktionen wie Modemgeschwindigkeit, Quellcode und Druckauflösung festlegen. Die Seiteninformationen werden dann übertragen, gefolgt von einem Signal, das anzeigt, dass keine Seiten mehr gesendet werden sollen. Die angerufene Maschine signalisiert den Empfang der Nachricht und die anrufende Maschine signalisiert, die Leitung zu trennen.
Am empfangenden Gerät wird das Signal demoduliert, decodiert und zur zeitgesteuerten Freigabe an den Drucker gespeichert. In älteren Faxgeräten wurde das Dokument auf einem speziellen wärmeempfindlichen Papier unter Verwendung eines Druckkopfs reproduziert, der eine Reihe feiner Drähte aufwies, die den Fotosensoren im Abtaststreifen entsprachen. In modernen Maschinen wird es durch ein xerographisches Verfahren auf Normalpapier reproduziert, bei dem ein minutiös fokussierter Lichtstrahl eines Halbleiterlasers oder einer durch den eingehenden Datenstrom modulierten Leuchtdiode über eine rotierende, elektrostatisch geladene Trommel geleitet wird. Die Trommel nimmt Tonerpulver an geladenen Stellen auf, die schwarzen Flecken auf dem Originaldokument entsprechen, und überträgt den Toner auf das Papier.
Die Faxübertragung der Gruppe 3 kann über alle Telekommunikationsmedien erfolgen, unabhängig davon, ob es sich um Kupferdraht, Glasfaser, Mikrowellenfunk oder Mobilfunk handelt. Darüber hinaus können PCs mit der richtigen Hardware und Software Dateien direkt an Faxgeräte senden, ohne drucken und scannen zu müssen. Umgekehrt können Dokumente von einem entfernten Faxgerät von einem Computer empfangen werden, um sie in seinem Speicher zu speichern und schließlich auf einem Desktop-Drucker zu reproduzieren. Es wurden Internet-Faxserver entwickelt, die Faxdokumente senden oder empfangen und per E-Mail zwischen PCs übertragen können.
Geschichte der Faxtechnologie
Die Konzepte der Faxübertragung wurden im 19. Jahrhundert unter Verwendung moderner Telegraphentechnologie entwickelt. Eine weit verbreitete Anwendung der Methode fand jedoch erst in den 1980er Jahren statt, als kostengünstige Mittel zur Anpassung digitalisierter Informationen an Telefonleitungen üblich wurden. Die lange und letztendlich fruchtbare Geschichte der Faxtechnologie wird in diesem Abschnitt nachgezeichnet.
Frühes Telegraphenfaksimile
Die Faxübertragung über Kabel geht auf den schottischen Mechaniker Alexander Bain zurück. Im Jahr 1843, weniger als sieben Jahre nach der Erfindung des Telegraphen durch den Amerikaner Samuel FB Morse, erhielt Bain ein britisches Patent für "Verbesserungen bei der Erzeugung und Regulierung elektrischer Ströme und Verbesserungen bei Zeitmessern sowie beim elektrischen Druck und bei Signaltelegraphen". Der Faxsender von Bain wurde entwickelt, um eine zweidimensionale Oberfläche (von Bain vorgeschlagener Metalltyp als Oberfläche) mit einem auf einem Pendel montierten Stift abzutasten. Die Erfindung wurde nie demonstriert.
Frederick Bakewell, ein englischer Physiker, war der erste, der tatsächlich eine Faxübertragung demonstrierte. Die Demonstration fand in London auf der Großen Ausstellung von 1851 statt. Bakewells System unterschied sich etwas von dem von Bain darin, dass Bilder auf Zylindern gesendet und empfangen wurden - eine Methode, die in den 1960er Jahren weit verbreitet war. Am Sender wurde das zu scannende Bild mit Lack oder einem anderen nichtleitenden Material auf Alufolie geschrieben, um den Senderzylinder gewickelt und dann mit einem leitfähigen Stift gescannt, der wie Bains Stift an einem Pendel befestigt war. Der Zylinder drehte sich mittels eines Uhrwerks gleichmäßig. Am Empfänger markierte ein ähnlicher pendelgetriebener Stift chemisch behandeltes Papier mit elektrischem Strom, wenn sich der Empfangszylinder drehte.
Das erste kommerzielle Faksimile-System wurde 1863 von Giovanni Caselli, einem italienischen Erfinder, zwischen Lyon und Paris, Frankreich, eingeführt. Der erste erfolgreiche Einsatz des optischen Scannens und der Übertragung von Fotografien wurde 1902 von Arthur Korn aus Deutschland demonstriert. Korns Sender verwendete eine Selen-Fotozelle, um ein auf einen transparenten Glaszylinder gewickeltes Bild zu erfassen. am Empfänger wurde das übertragene Bild auf einem fotografischen Film aufgezeichnet. Bis 1906 wurde Korns Ausrüstung regelmäßig für die Übertragung von Zeitungsfotos zwischen München und Berlin über Telegraphenschaltungen in Betrieb genommen.
Analoges Telefon-Fax
Der weitere Einsatz der Faxübertragung musste auf die Entwicklung eines verbesserten Fernsprechdienstes warten. Zwischen 1920 und 1923 arbeitete die American Telephone & Telegraph Company (AT & T) an der Telefon-Fax-Technologie, und 1924 wurden mit dem Tele-Foto-Gerät Bilder von politischen Konventionen in Cleveland, Ohio und Chicago zur Veröffentlichung in Zeitungen nach New York City gesendet. Das Teleobjektiv verwendete transparente zylindrische Trommeln, die von Motoren angetrieben wurden, die zwischen Sender und Empfänger synchronisiert waren. Am Sender wurde ein positiver transparenter Druck auf die Trommel gelegt und mit einer Vakuumröhren-Fotozelle abgetastet. Der Ausgang der Fotozelle modulierte ein Trägersignal von 1.800 Hertz, das anschließend über die Telefonleitung gesendet wurde. Am Empfänger wurde ein unbelichtetes Negativ zunehmend durch einen eng fokussierten Lichtstrahl beleuchtet, dessen Intensität dem Ausgang der Fotozelle im Sender entsprach. Das AT & T-Faxsystem war in der Lage, ein Foto von 12,7 x 17,8 cm (5 x 7 Zoll) in sieben Minuten mit einer Auflösung von 4 Zeilen pro mm (100 Zeilen pro Zoll) zu übertragen.
Weitere Fortschritte in der Faxtechnologie wurden in den 1930er und 40er Jahren erzielt. 1948 führte Western Union seinen Schreibtischfaxdienst ein, der auf einem kleinen Büromaschinen basierte. Bis zur Einstellung des Dienstes in den 1960er Jahren wurden rund 50.000 Tischfaxgeräte gebaut.
Im Laufe der Jahre haben verschiedene Hersteller Betriebsstandards eingeführt, die es ihren Geräten ermöglichen, miteinander zu kommunizieren. Es gab jedoch keinen weltweiten Standard, der es amerikanischen Geräten beispielsweise ermöglichte, eine Verbindung zu europäischen Faxgeräten herzustellen. 1974 gab das International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT) seinen ersten weltweiten Faxstandard heraus, der als Fax der Gruppe 1 bekannt ist. Faxgeräte der Gruppe 1 waren in der Lage, ein einseitiges Dokument in etwa sechs Minuten mit einer Auflösung von 4 Zeilen pro mm unter Verwendung eines analogen Signalformats zu übertragen. Diesem Standard folgte 1976 ein Faxstandard der CCITT-Gruppe 2, der die Übertragung eines einseitigen Dokuments in etwa drei Minuten unter Verwendung eines verbesserten Modulationsschemas ermöglichte.
