Принцип факсимильной связи. Факсимильная связь - от изобретения до наших дней Способы отправки факсимильных сообщений
Факсимильная (ф аксимиле - от лат. «делай подобное») связь - это вид электросвязи, при которой осуществляется передача и воспроизведение на расстоянии неподвижных изображений, сообщением, подлежащим передаче может быть текстовой, графический или фотографический материал.
Рис. 2. Схема устройства факсимильной связи
Существуют фотофаксимильная, документальная факсимильная и цветная факсимильная системы связи. При фотофаксимильной связи обеспечивается передача и воспроизведение изображений в черно-белом виде, но с максимально возможной точностью восстановления всех градаций полутонов оригинала. При документальной факсимильной связи не требуется точного восстановления градаций факсимиле. Цветная факсимильная связь должна обеспечить передачу цветных изображений с максимально возможной точностью воспроизведения всех градаций оттенков цвета на копии.
Факсимильное изображение, подлежащее передаче, наносится на специальный бланк определенного размера. Факсимильный бланк закрепляется на барабане анализирующего устройства.
С помощью оптической системы 2 (рис.2) на поверхность бланка фокусируется световое пятно, которое выполняет роль развертывающего элемента, выделяющего на факсимильном изображении элементарные площадки. Развертывающий элемент перемещается по поверхности изображения от одного его края до другого. Линия, которую при этом проведет световое пятно на поверхности изображения, называется строкой развертки. Благодаря одновременному вращению барабана развертывающий элемент осветит последовательно все элементарные площадки поверхности бланка, осуществив таким образом его развертку. Часть светового потока, падающего на каждую элементарную площадку, отразится от поверхности бланка и попадет на фотоэлектрический преобразователь 3. Если на факсимильном бланке имеется изображение, то яркости элементарных площадок будут меняться. Следовательно, будет меняться и ток фотоэлектрического преобразователя: чем больше яркость элемента изображения, тем больше от него отразится света, тем больше будет электрический ток преобразователя и, наоборот, меньшая яркость вызывает уменьшение отраженного светового потока, а следовательно, и уменьшение тока. В результате произойдет преобразование яркостей элементарных площадок оригинала изображения в факсимильный видеосигнал.
Спектр видеосигнала, т.е. совокупность его частотных гармонических составляющих, в зависимости от характера факсимильного изображения и скорости развертки занимает полосу от нескольких герц до нескольких килогерц. Чем большее число мелких деталей имеет оригинал изображения, тем выше частота спектра видеосигнала.
Сформированный анализатором факсимильный видеосигнал подается на передатчик аппарата, с помощью которого преобразуется в вид, удобный для передачи по каналу связи. Для этой цели используются амплитудная или частотная модуляции, в результате которых формируется сигнал факсимильной информации.
В ряде типов факсимильной аппаратуры для формирования сигнала факсимильной информации используют амплитудно-частотную (АЧМ) или однополосную модуляции. В последнем случае передается одна боковая полоса (ОБП).
В тракте приемника осуществляется демодуляция сигнала факсимильной информации. Спектр сигнала факсимильной информации переносится в полосу, которую занимал факсимильный видео сигнал.
Далее видеосигнал с помощью, например, точечной газосветной лампы 4 преобразуется в световой поток, который оптической системой 5 синтезирующего факсимильного устройства фокусируется на поверхность факсимильного бланка, закрепленного на таком же барабане 6, что и в анализаторе.
В результате развертки на бланке воспроизводится - синтезируется - факсимильная копия переданного оригинала изображения (факсимиле). Воспроизведение изображения называется записью. Применяют открытые и закрытые способы записи.
При закрытом фотографическом способе используются светочувствительные материалы, например фотобумага и фотопленка. К закрытому способу записи относится также и электрографический, при котором копия изображения сначала формируется в виде скрытого потенциального рельефа, образованного на фотополупроводниковом или изоляционном слое.
К открытым способам записи относятся электрохимический, электротермический и запись на обычную писчую бумагу с помощью чернил.
При электрохимическом способе запись осуществляется на электрохимической бумаге, к поверхности которой записывающий ток подводится специальной иглой, контактирующей с малой площадью бумаги. Электрохимическая бумага (ЭХБ) пропитана раствором, в котором под действием электрического тока происходит химическая реакция, и в результате бумага окрашивается.
При электротермическом способе применяется электротермическая бумага, состоящая из трех слоев. Под влиянием подводимого электрического тока сгорает верхний слой, в результате обнажается средний слой бумаги, пропитанный графитом. Для записи требуется напряжение в несколько сотен вольт.
В аппаратах с чернильной записью поступающие с линии сигналы воздействуют на электромагнитное устройство, которое с помощью специального пера-рекордера - воспроизводит изображение чернилами на обычной писчей бумаге.
Синхронизация работы анализирующего и синтезирующего устройств. Приемный факсимильный бланк закрепляется на таком же барабане, как и на передаче. Вращение передающего и приемного барабанов должно быть синхронным и синфазным. Для этого используют различные способы синхронизации и фазирования.
Синхронизация скорости вращения барабана может быть автономной и принудительной. При автономной синхронизации барабаны вращаются при помощи электродвигателей с высокой степенью постоянства их скорости. Для этого обмотки электродвигателей питаются от источников переменного тока со стабильной частотой. В качестве источника тока применяют, например, кварцевые или камертонные генераторы, относительная нестабильность частоты которых порядка 10~ 6 .
Способ принудительной синхронизации заключается в том, что для поддержания скорости вращения приемного барабана, равной скорости вращения передающего, по линии связи с передатчика поступают специальные синхронизирующие сигналы. На приемной стороне эти сигналы управляют работой местного генератора, питающего обмотки электродвигателя барабана.
Для получения копии изображения высокого качества недостаточно постоянства и равенства скоростей вращения барабанов передающего и приемного аппаратов. Необходимо также, чтобы барабаны находились в одинаковых фазах вращения. Для этого в системе факсимильной связи используют различные способы фазирования. Перед началом передачи с передатчика посылается сигнал фазирования, по которому развертывающий элемент синтезирующего устройства занимает такое же положение, какое занимает в данный момент развертывающий элемент анализатора.
Фазирование может быть автоматическим или ручным.
Развертка изображения может быть барабанной (рис. 3, а) и плоскостной (рис. 3, б).
При барабанной развертке используется вращение барабана 2 и поступательное движение анализирующего или синтезирующего устройств 1.
Для факсимильных аппаратов с барабанной разверткой время передачи, мин, бланка с изображением определяется из выражения
где l - длина барабана, мм; d - шаг развертки, мм; N -скорость развертки, об/мин. При плоскостной развертке строки «просматриваются» при помощи системы из двух зеркал 3 и 5, одно из которых 3 качается и перемещает по поверхности изображения луч света, падающий от осветителя 4. Кроме того, само изображение перемещается в направлении, перпендикулярном плоскости рисунка.
Направление развертки может быть правое и левое. При правом направлении развертывающий элемент перемещается справа налево и сверху вниз или снизу вверх. Направление развертки, при котором развертывающий элемент движется слева направо и сверху вниз или снизу вверх, называется левым.
Как режим передачи, так и приема могут быть позитивным или негативным. При позитивном режиме факсимильной передачи максимальной оптической плотности оригинала соответствует максимальное значение частоты, фазы или амплитуды несущего колебания на выходе тракта передачи. Если максимальные значения тех же параметров несущего колебания соответствуют минимальным значениям оптической плотности, то режим передачи называют негативным. Позитивный и негативный режимы факсимильного приема характеризуются теми же соотношениями значений параметров несущего колебания и оптической плотности, но факсимильной копии. При любом способе передачи и воспроизведения степень соответствия оптических плотностей оригинала и копии должна быть достаточно высокой. Она оценивается полутоновой характеристикой.
Система REX400
REX400 - это система обработки и передачи сообщений, разработанная на основе рекомендаций X.400 ITU-T, который ранее назывался Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ).
Абоненты системы REX400 могут (рис. 6) посылать сообщения по электронной почте (ЭП), на факсимильные аппараты, на телетайпные и телексные терминалы, электронные сообщения по обычному почтовому адресу в виде бумажного письма, телеграммы по почтовому адресу. При этом можно обмениваться сообщениями со 100 миллионами абонентов различных систем ЭП во всем мире, включая 400 тысяч абонентов в России и СНГ. Для абонентов сети REX400 в настоящее время обеспечивается обмен сообщениями по ЭП X.400 с абонентами в 122 странах.
Для работы с электронным почтамтом REX400 можно использовать различные средства связи. К станции можно подключиться по телефонной сети общего пользования, по сетям пакетной коммутации X.25 и TCP/IP, из локальной сети, с телексного и телеграфного терминала, а также с факсимильного аппарата.
При взаимодействии с системой REX400 можно работать в режиме реального времени (online) с помощью стандартных телекоммуникационных программ, таких как HyperTerminal, PROCOMM, TELIX, TELEMATE, TELNET и др. Однако удобнее работать с системой с помощью специализированной программы - удаленного АП.
АП предназначен для подготовки, отправки, получения, хранения и печати сообщений. Соединение со станцией REX400 устанавливается только на время отсылки заранее подготовленных средствами АП сообщений и приема сообщений, поступивших в электронный почтовый ящик на станции REX400.
АП ускоряет и облегчает работу по подготовке ЭП, а также сокращает время работы с системой REX400, что при активной работе с системой существенно уменьшит расходы.
АП позволяет использовать следующие типы соединения со станцией REX400:
По телефонной сети общего пользования или сети “Искра” с помощью модема;
По локальной сети, используя протоколы IPX/SPX или TCP/IP;
Через терминальный концентратор (PAD) сети пакетной коммутации X.25;
По каналам TCP/IP;
По нуль-модемному кабелю.
Рис. 6. Сервис системы REX400
Электрический способ передачи изображений неподвижных плоских объектов (текстов газет, рукописных текстов, таблиц, чертежей, фотографий и т.п.) по каналам электрической связи. Осуществляется при помощи факсимильных аппаратов. Впервые передачу неподвижных изображений на расстояние осуществил в 1855 итальянский физик Дж. Казелли с помощью разработанного им электромеханического аппарата. Современные способы и технические средства факсимильной связи начали развиваться с 1920-х гг. после открытия фотоэффекта, изобретения электронных приборов, усилителей электрических колебаний. Разновидность факсимильной связи - телефакс.
Современная энциклопедия . 2000 .
Смотреть что такое "ФАКСИМИЛЬНАЯ СВЯЗЬ" в других словарях:
- (фототелеграфная связь) электрический способ передачи графической информации неподвижного изображения текста или таблиц, чертежей, схем, графиков, фотографий и т. п. Осуществляется при помощи факсимильных аппаратов и каналов электросвязи (в т. ч … Большой Энциклопедический словарь
Передача по телефонным каналам с помощью телефакса изображений, писем, фотографий, документов на бумажных носителях. Райзберг Б.А., Лозовский Л.Ш., Стародубцева Е.Б.. Современный экономический словарь. 2 е изд., испр. М.: ИНФРА М. 479 с.. 1999 … Экономический словарь
факсимильная связь - Вид электросвязи для воспроизведения на расстоянии графических документов в виде других графических документов, геометрически подобных оригиналу (МСЭ R V.662 3). Тематики электросвязь … Справочник технического переводчика
Факсимильная связь - ФАКСИМИЛЬНАЯ СВЯЗЬ, электрический способ передачи изображений неподвижных плоских объектов (текстов газет, рукописных текстов, таблиц, чертежей, фотографий и т.п.) по каналам электрической связи. Осуществляется при помощи факсимильных аппаратов.… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ФАКСИМИЛЬНАЯ СВЯЗЬ - (от лат. fac simile сделай подобное; англ. telefax) передача по телефонным каналам с помощью телефакса изображений, писем, фотографий, документов на бумажных носителях … Юридическая энциклопедия
Факс факсимильная связь фототелеграф, передача на расстояние графических, иллюстративных изображений и текстов (рукописных, печатных и др.) с неподвижных плоских оригиналов, осуществляемая электрическими сигналами по проводным линиям или… … Энциклопедия техники
Передача фотоснимков, рисунков, карт и рукописных или напечатанных текстов электрическими сигналами. (Впервые ее осуществил итальянский физик Дж.Казелли в 1855.) Свет, отраженный от изображения, преобразуется в электрические сигналы, которые… … Энциклопедия Кольера
Факсимильная связь - 1. Факсимильная связь Вид электросвязи, обеспечивающий передачу и воспроизведение на расстоянии неподвижных изображений Источник: ГОСТ 23151 78: Аппараты факсимильные. Термины и определения оригинал документа Факсимильна … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
- (фототелеграфная связь), электрический способ передачи графической информации неподвижного изображения текста или таблиц, чертежей, схем, графиков, фотографий и т. п. Осуществляется при помощи факсимильных аппаратов и каналов электросвязи (в том … Энциклопедический словарь
факсимильная связь - faksimilinis ryšys statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. facsimile communication; fax communication vok. Faksimilekommunikation, f rus. факсимильная связь, f pranc. liaison fac similé, f; télécopie, f … Automatikos terminų žodynas
Fax - это сокращение английского facsimile - в точности, одинаково. Факсимильная связь - это технология передачи изображений или текста электрическими сигналами. Хотя первые факсы были изобретены еще в середине XIX века, широкое распространение они получили только в последние десятилетия. Современный приемо-передающий факсимильный аппарат представляет собой сложное электромеханическое устройство, состоящее из сканера, модема и принтера. В факсе применяется листопротяжный сканер с автоподатчиком листов. При отправке документа сканер передающего факса считывает информацию со страницы, оцифровывает ее и передает в модем. Модем преобразует цифровую информацию в аналоговый сигнал и посылает его модему принимающего факса по телефонной линии. Модем принимающего факса демодулирует - преобразует аналоговый сигнал в цифровой вид и передает информацию принтеру. Принтер распечатывает - создает точную копию исходного документа. Так работает обычный автономный телефакс.
Наибольшее распространение получили факсы с выводом изображения на термобумагу. Это обусловлено простотой конструкции аппарата и низкой стоимостью расходного материала. Однако, термобумага со временем выцветает и документы факс-сообщений нельзя долго хранить. Рулона термобумаги хватает для распечатки, примерно, ста станиц формата А4.
Факсимильные аппараты на термопленке переносят красящее вещество на чистую страницу обычной офисной бумаги, как при печати через копирку. Оригинальная термопленка значительно дороже термобумаги. Ресурс рулона термопленки составляет 150 страниц.
На факсе со струйным принтером возможно получение цветных изображений копий документов. У струйных факсов - высокая стоимость расходных материалов и все проблемы сопутствующие эксплуатации картриджей: высыхание чернил и засорение печатающей головки. Распечаткам нужно время для высыхания, они чувствительны к влаге. Картриджей хватает, примерно, на 900 страниц.
Дороже всех стоят лазерные факсы, но высококачественная печать обойдется дешевле струйной. Ресурс картриджа составляет 2000 страниц.
Существуют еще и многофункциональные факсы - МФУ. МФУ может включать в себя планшетный сканер, механизм автоподачи листов, телефон, память для отправленных и принятых факсов, автоматическое переключение аппарата в различные режимы, интерфейс подключения к компьютеру.
В офисе факсимильная связь используется, в основном, для пересылки документов с печатным и рукописным текстом.
Основным недостатком такой традиционной факсимильной связи является низкая производительность и большая трудоемкость процесса. Все в офисе знают сколько времени займет отправка нескольких многостраничных документов по нескольким номерам. Бывает, что сложно дозвониться, бывает, и не все страницы проходят и приходится перезванивать, уточнять, и заново пересылать.
При интенсивной эксплуатации сканеры факсов быстро загрязняются, изнашиваются листопротяжные механизмы. В итоге, мы отправляем загрязненные страницы с перекосами текста и изображений, и в ответ можем получать такие же.
Рациональным решением является применение факс-модема. Через факс-модем мы подключаемся к телефонной линии и работаем факсимильной связью с компьютера. Факс-модем - это сравнительно недорогое устройство, внутреннего или внешнего исполнения. Внутренний или встроенный факс-модем устанавливается на системную плату компьютера, а внешний подключается к системной плате снаружи. Как установить факс-модем, как настроить Windows XP и Windows 7 для отправки и получения факсов, будет соответствующий урок.
Бум применения факсовых технологий пришелся на 80-е годы прошлого века. Сегодня считается, что факсы повсеместно вытесняются более современными средствами связи - электронной почтой и другими способами пересылки файлов. Однако, снижение роли факсов в современном бизнесе происходит достаточно медленно. Это объясняется широкой распространенностью факс-аппаратов и простотой их освоения и использования. В настоящее время в мире насчитывается более 80 миллионов телефаксов и факс-модемов.
Факсимильная связь - процесс дистанционной передачи неподвижных изображений и текста. В основном факсимильная связь используется для отправления документов (текстов, чертежей, рисунков, схем, фотоснимков) на бумажные носители получателей. Фактически факсимильный способ передачи информации заключается в дистанционном копировании документов.
Термин «факсимильная связь» относится к системам передачи как полутоновых, так и штриховых документов. В основу факсимильной связи положен метод передачи временной последовательности электрических сигналов, характеризующих яркость отдельных элементов передаваемого документа.
Основными этапами факсимильной передачи информации являются:
Сканирование передаваемого изображения и преобразованиеего в последовательность электрических сигналов;
Передача электрических сигналов по каналу связи;
Прием электрических сигналов и преобразование их в ту илииную форму, необходимую для воспроизведения изображения;
Воспроизведение изображения.
Для организации факсимильной связи используются факсимильные аппараты (телефаксы) и каналы связи : чаще всего телефонные, реже цифровые и радиоканалы связи.
Факсимильные аппараты являются многофункциональными устройствами, содержащими, как правило, три компонента:
1. сканер , обеспечивающий считывание информации с оригинала и преобразование ее в последовательность электрическихсигналов;
2. приемно-передающее устройство (модем), выполняющеефункции передачи сигнала по каналу связи и прием сигналов отдругих абонентов;
3. принтер, воспроизводящий принятое изображение оригинала путем печати на бумаге.
Учитывая значительное разнообразие таких компонентов факсимильных аппаратов, как сканер и принтер, следует понимать, что различные модели факсимильных аппаратов отличаются способом сканирования, воспроизведения изображения и разрешающей способностью.
По способу воспроизведения изображения , определяемому типом используемого принтера, факсимильные аппараты делятся на термографические, струйные, лазерные, электрографические, фотографические, электрохимические, электромеханические .
Наибольшее распространение получили факсимильные аппараты термографического типа, поскольку при относительно невысокой цене они обладают достаточно хорошими техническими характеристиками, чаще всего оборудуются модемом. Однако термографический способ печати требует применения специальной термобумаги, которая со временем желтеет.
Электрографические и струйные факсимильные аппараты обладают несколько более высокой стоимостью, но позволяют использовать обычную бумагу.
Лазерные факсимильные аппараты самые дорогостоящие. Они обеспечивают разрешение до 16 точек на 1 мм и 64 уровня серого цвета и оборудуются модемами со скоростью передачи информации до 14400 бит/с.
Фотографические факсимильные аппараты лучше других передают полутона и имеют высокую разрешающую способность, но используют для воспроизведения дорогую фотографическую бумагу, что значительно ограничивает их применение.
Электрохимические и электромеханические факсимильные аппараты не находят широкого применения. Электромеханические аппараты не передают полутонов, хотя и используют обычную бумагу, а в электрохимических факсимильных аппаратах используется специальная электрохимическая бумага.
Конструктивно факсимильные аппараты, как и плоттеры, подразделяются на плоскостные и барабанные. В плоскостных аппаратах передаваемые документы ограничиваются размерами, а в барабанных - только шириной, что позволяет обеспечивать передачу документа в рулоне.
Факсимильные аппараты имеют следующие сервисные функции:
Режим копирования документов;
Подключение факсимильного аппарата к компьютеру;
Наличие оперативной памяти до нескольких Мбайт и внешней памяти в десятки Мбайт, что позволяет обеспечивать ряд функций, а именно: «память листов» (запоминание количества листов документа, изображение которых может быть записано в оперативную память телефакса при отсутствии или неожиданном окончании бумаги или для последующей передачи); «автоответчик» (передача в линию предварительно записанного сообщения, а также прием и сохранение сообщения для последующего прослушивания); «отложенная передача» (автоматическая передача в заданное время заранее подготовленного к передаче документа); «электронный справочник» определенного числа телефонных номеров; «память номеров», по которым наиболее часто отправляются документы;
Наличие жидкокристаллического цифробуквенного индикатора (дисплея), на котором отображаются текущие режимы работы телефакса;
Возможность сортировки факсов по конфиденциальным почтовым ящикам абонентов;
Автоподача документов и бумаги и автоотрезка рулонной бумаги.
При приеме факсимильного сообщения после звонка по телефону с просьбой принять факс необходимо проверить наличие бумаги и включить аппарат.
При передаче факсимильного сообщения необходимо:
1) согласовать размер передаваемого документа с возможностями передающего аппарата и принимающего факс-аппарата, т.е.либо уменьшить документ путем масштабного копирования, либо передавать по частям. Документы стандартного формата А4 принимаются практически любым телефаксом;
2) положить подготовленный к передаче документ на входной лоток текстом вниз и установить на панели аппарата режимы качества передачи;
3) связаться по телефону с абонентом, которому необходимо передать факс, и сообщить ему об этом. После появления в трубке сигнала факса нажать кнопку START и положить телефонную трубку.
Скорость передачи факсимильной информации по телефонным каналам связи 4800 - 28 800 бит/с (стандарт МККТТ V.34), а при использовании цифровых каналов возможно более высокое сжатие информации, и скорость передачи доходит до 64 000 бит/с.
В общем случае время, необходимое на передачу одного листа документа, зависит от размеров этого листа, характера изображения на нем, скорости передачи и режима разрешающей способности.
Факсимильные аппараты используют следующие режимы разрешающей способности:
Standard - обычный, разрешающая способность 100 x 200 dpi;
Fine (High) - качественный (высокий), разрешающая способность 200 х 200 dpi;
Superfine (Superhigh) - высококачественный (сверхвысокий), разрешающая способность 400 х 200 dpi;
Halftone (Photo) - полутоновый (фоторежим), до 64 градаций серого.
Чем более качественный режим разрешающей способности используется, тем большее количество точек считывается с документа и тем большее время требуется на считывание всего документа. Передача данных в режиме Fine примерно удваивает время передачи по сравнению с режимом Standard, а режим Superfine увеличивает время в четыре раза; в режиме Halftone время передачи по меньшей мере в восемь раз больше, нежели в стандартном режиме.
Факсимильная связь может применяться для ввода передаваемой информации непосредственно в ЭВМ при наличии факс-модема.
Получили распространение радиофаксы, имеющие многоканальные системы подвижной радиофаксимильной связи, включающие стационарную базовую станцию, и подвижные радиофаксы, устанавливаемые в автомобилях.
Для передачи рукописных сообщений используются телефонные факсимильные приставки, которые обеспечивают передачу выполняемых от руки схем, подписей. При передаче факса абонент специальным пером пишет на блокноте: таким образом осуществляется передача подписи ответственного лица.
Компьютерные факсимильные системы представляют собой сочетание компьютера с факс-модемом и компьютерных периферийных устройств. Для работы в таком режиме компьютеры оборудуются клавиатурой, на которой можно непосредственно набирать номер телефона абонента, а также видеокамерой и микрофоном, позволяющими параллельно с обменом факсимильным сообщением видеть абонента и разговаривать с ним.
Для обмена информацией между ЭВМ (цифровыми устройствами), а также факсимильными аппаратами через телефонные сети (аналоговые каналы связи) используются модемы.
Контрольные вопросы.
1. Как организуется передача информации в автоматизированной системе?
2. Приведите классификацию каналов связи, их характеристики.
3. Какие существуют и применяются типы кабелей для организации каналов связи?
4. Какие линии связи относятся к беспроводням, их характеристика.
5. Назначение и структурная схема модема.
6. В чём разница между внешним и внутренним модемом. Их характеристика.
7. Какие существуют протоколы передачи данных для модемов?
8. Как осуществляется, и какие этапы включает в себя факсимильная связь?
9. Какие существуют тип факсимильных аппаратов?
10. Опишите организацию процессов приема и отправки сообщений по факсу.
Содержание статьи
ФАКСИМИЛЬНАЯ СВЯЗЬ , передача фотоснимков, рисунков, карт и рукописных или напечатанных текстов электрическими сигналами. (Впервые ее осуществил итальянский физик Дж.Казелли в 1855.) Свет, отраженный от изображения, преобразуется в электрические сигналы, которые передаются по проводам или по радио на удаленный приемник, где восстанавливаются на бумаге или пленке в виде копии оригинала. Факсимильная связь используется службами новостей для рассылки новостей и фотоснимков газетам и телецентрам, государственными службами, банками, авиакомпаниями и железными дорогами – для передачи содержания документов, а также многими другими предприятиями и организациями как вспомогательное средство при обработке данных, сборе и регистрации информации.
Последовательность работы факсимильной системы следующая: оптическое сканирование, кодирование сигналов, модуляция, передача сигналов, демодуляция, декодирование и изготовление копий.
Сканирование.
Сканирование в факсимильных системах выполняется аналогично тому, как это делается в телевидении. Оригинал, например фотоснимок, освещают и систематически последовательно считывают малыми соседними участками, которые называются пикселами (picture element – элемент изображения). Свет, отраженный от каждого пиксела, преобразуется в электрический ток каким-либо электронным устройством – фотоэлементом, фотодиодом либо прибором с зарядовой связью (ПЗС). ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ.) Одно такое устройство можно использовать для последовательного считывания по одному пикселу друг за другом, перемещаясь вдоль строки, строка за строкой, сверху вниз до тех пор, пока все изображение не будет преобразовано в электрические импульсы. Так осуществляется линейное сканирование. Возможно также выполнять сканирование целой строки сразу, используя для этого группу расположенных в строку воспринимающих приборов; такое сканирование называется матричным. При многоточечном сканировании вертикальный ряд фотодиодов движется поперек изображения, сканируя колонки пикселов одну за другой. Каждый фотоприбор в процессе сканирования дает набор токовых импульсов. Однако передача токовых импульсов на удаленный приемник производится последовательно по одной линии.
Чтобы обеспечить получение в репродуцируемом изображении мелких деталей, надо использовать пикселы очень малого размера. Согласно стандарту Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии (МККТТ), каждый пиксел должен иметь форму прямоугольника размером 0,12ґ 0,13 мм. По этому стандарту копия, изготовляемая с оригинала размером 20ґ 28 см, содержит 3,6 млн. пиксел (для сравнения укажем, что телевизионное изображение содержит ок. 200 тыс. пиксел). Пикселы, используемые в факсимильных системах связи высокого разрешения, имеют размер впятеро меньший, чем рекомендует упомянутый выше стандарт МККТТ, тогда как в системах низкого разрешения эти размеры могут быть вдвое больше стандартных.
Независимо от того, как освещается сканируемое изображение (последовательно, как это делается при линейном сканировании, или сравнительно большими площадями), фотоприбор, воспринимающий свет, отраженный от изображения через апертуру объектива, ограничивается в каждый данный момент всего одним пикселом.
В используемой для факсимильной связи системе сканирования, изобретенной Ф.Бейкуэллом в 1848, оригинал наворачивают на барабан. Остро сфокусированное световое пятно направляется на оригинал, и свет, отраженный от данного элемента изображения, воспринимается фотодиодом. Источник света, установленный на каретке, перемещается параллельно оси барабана, так что световое пятно описывает линию поперек оригинала, освещая поочередно каждый пиксел. Барабан поворачивается, и по мере вращения барабана сканируется вся поверхность оригинала. По меньшей мере один раз за оборот барабана сигнал, передаваемый на синтезирующее факсимильное устройство, контролирует синхронизацию последнего со сканером. При сканировании с барабана возможно освещение оригинала широким лучом и считывание фотоприбором с объективом.
Оригинал не всегда бывает удобно наворачивать на барабан. Плоский оригинал сканируют световым пятном, перемещаемым поперек оригинала подвижным зеркалом. Сканирование с помощью зеркала можно также использовать при работе с оригиналом, навернутым на барабан, или с оригиналом, вытягиваемым с ролика. Излучение лазера позволяет получить очень тонкий пучок, сканирующий оригинал в поперечном направлении строка за строкой, в то время как оригинал протягивается в продольном направлении. В одной из схем для перемещения луча поперек оригинала используется качающееся зеркало. В другой схеме сканирования применяется вращающееся многогранное зеркало с 18 плоскими зеркальными поверхностями, каждая из которых может сканировать ряд пикселов. Быстрое вращение зеркала в сочетании с соответствующим перемещением оригинала по вертикали позволяет получить высокую скорость сканирования. Электронное сканирование плоского оригинала можно также выполнять с помощью линейной матрицы фотодиодов или приборов с зарядовой связью. Когда надо получить скорости сканирования более 6 строк в секунду, предпочтительнее использовать лазер в сочетании с многогранными зеркалами и матрицами фотоприборов.
Кодирование сигнала.
В первых системах факсимильной связи импульсы тока (или аналоговые сигналы), получаемые в результате сканирования, посылались непосредственно по телеграфным или телефонным линиям. В наше время сигнальный ток преобразуют (кодируют) перед передачей. При этом используют две формы факсимильных сигналов в зависимости от типа оригинала и особенностей записывающей среды. Если оригинал черно-белый (как, например, газетная полоса), можно удовлетвориться двухуровневым кодированием сигналов, т.е. сигнал будет иметь одно значение тока для черного и другое – для белого. Если же оригинал содержит также промежуточные между белым и черным тона, называемые серыми, то требуется сигнал с многоуровневым кодированием. В таком случае сигнал, получаемый от сканера, может быть закодирован в виде двоичных цифр и «слов», используемых в вычислительной технике. При этом каждое слово представляет определенное значение на шкале серого в пределах от черного до белого.
Модуляция.
На ранней стадии развития факсимильных систем связи получаемый от сканера сигнал использовали для изменения уровня несущей, но этот метод, известный под названием «амплитудная модуляция», при записи копии вызывал изменения в тенях (аналогично затуханиям, связанным с замираниями при радиопередачах). В современных системах используется плавное изменение частоты несущей (частотная модуляция).
Передача.
Демодуляция и декодирование.
После передачи закодированного и модулированного сигнала он демодулируется частотным детектором. При этом восстанавливается аналоговый сигнал или его закодированный вариант. Затем декодируются закодированные сигналы и восстанавливается аналоговая версия сигнала, полученного при сканировании. Далее этот сигнал подается на синтезирующее факсимильное устройство, которое маркирует среду записи (бумага или пленка) с той же самой последовательностью строк и колонок, какая использовалась при сканировании оригинала.