|
Het principe van de fax
Originele afbeelding
Siemens Hell Facsimilé apparaat KF108 (1956) Dit is een facsimilé apparaat voor de verzending van met de hand of met de machine geschreven teksten, beschreven formulieren (telegrammen, cheques, vrachtbrieven etc.) tot een formaat van DIN A5 over willekeurig grote afstanden.
Ontvangen testpagina met de Siemens KF108
Hellfax tranceiver, type HF 146 (1970) Bij dit zend- en ontvangst faxapparaat werden de originelen tot een formaat van DIN A4 opgespannen op een drum.
HELL weersatelliet-kaartenontvanger Een vreemde eend in de ‘fax bijt’. Deze weersatelliet kaartenontvanger is in feite niet een echt faxapparaat. Maar dit door de firma HELL uit Kiel (D) ontwikkelde ontvangst apparaat gebruikt wél een met aan de fax aanverwante techniek voor het weergeven van het ontvangen weersatelliet signaal.
Canon Faxapparaat B155 Deze fax heeft een automatische documenten feeder van 20 pagina’s A4 en een verzendtijd per pagina van 6 seconden bij 14,4 Kbps. De zender heeft een verzendgeheugen van max. 21 pagina’s en kan volgtijdelijk naar max. 31 bestemming verzenden. Als ontvanger een papiervoorraad van 100 bladen A4, de ‘Bubble Jet Printer’ drukt 2 pagina’s per minuut af bij 360 x 360 dpi. De fax heeft een ontvangstgeheugen van max. 15 pagina’s. Het apparaat kent 64 grijstonen.
Philips Faxapparaat PPF 470 Deze Philips fax staat bekend onder Magic 2 Voice, start productie in 2002
PTT telefax 211: De eerste huur fax van PTT (KPN)
|
Tekens aan de wandPRINCIPE VAN DE FAXHet woord (tele)fax is een afkorting voor (tele)facsimile. Het begrip facsimile staat voor ‘replica (kopie) op afstand’. Overigens zij direct opgemerkt, dat het woord fax breder wordt gebruikt; de naam staat voor het communicatiemiddel, maar ook voor het daarvoor benodigde apparaat én voor een ontvangen bericht.
De ontwikkeling van (tele)facsimile kan gezien worden in het verlengde van de telex techniek (zie daarvoor het Venster Schrijfmachien op afstand [verschijnt binnenkort] ). Naast de mogelijkheid om met de telex cijfers en letters te verzenden, ontstond ook de behoefte om afbeeldingen te versturen. Daar is dan echter een andere transmissie-techniek voor nodig dan bij telex gebruikt. Bij telexverkeer heeft elke letter, cijfer of instructie een code van 5, 6 of 8 bit en wordt individueel verzonden/ ontvangen. Met name de 5 bits Baudot code heeft zo zijn beperkingen in termen van mogelijke combinaties/ karakters (maximaal 32). Bijvoorbeeld om het verschil in kleine letters (onderkast) en hoofdletters (kapitaal) aan te geven. Maar ook het weergeven van het veel karakters tellende niet Westerse alfabet, zoals Cyrillisch, Chinees en andere Aziatische talen vormt bij de (5 bits) codering een struikelblok. En het versturen van afbeeldingen was al helemaal niet mogelijk. Daarom werd er voor deze gevallen gezocht naar een alternatieve mogelijkheid om ‘op afstand te kopiëren’. Bij de transmissie van een blad papier met tekst en/of afbeeldingen wordt een ander principe gebruikt dan bij telex. Het te verzenden document wordt ontleed in grijstonen. Daartoe wordt bij de eerste generatie (groep) van faxapparaten het origineel opgespannen op een cilinder (drum) en spiraalsgewijs met een lichtbron afgetast (gescand). De gereflecteerde lichtstraal - qua sterkte een maat voor zwart, wit of grijstoon - wordt door een lichtgevoelige cel omgezet in een (analoog) signaal. Dat signaal wordt over de transmissielijn (telefoonverbinding) verzonden naar de ontvanger, ook een faxapparaat. Daar vindt hetzelfde proces omgekeerd plaats; aan de hand van het ontvangen signaal wordt het document weer schroefsgewijs op het opgespannen ontvangstpapier opgebouwd. Bij latere generaties kan het faxapparaat het bericht direct van het ingevoerde papier scannen. Het zendsignaal wordt meestal vóór verzending gecomprimeerd en via een modem doorgestuurd naar het ontvangende telefax toestel. Comprimeren wordt toegepast om de zendtijd van het faxbericht terug te brengen en daardoor telefoonkosten te besparen.
Aan ontvangstzijde kan de beeldopbouw met behulp van xerografie op gewoon papier plaats vinden (zoals bij inkjet printers en laser printers). Dankzij de (betaalbare) inkjet printers behoort - sinds het midden van de jaren 90 – ook kleurenfax tot de mogelijkheden. Aanvankelijk werden in de jaren 70 tot 90 van de vorige eeuw zogenaamde thermische printers met rollen thermisch papier als ontvangers gebruikt. Daarbij werd de informatie ‘ingebrand’. Nadelen van die laatste methode waren de extra kosten voor het materiaal, de geur van het inbranden en het feit dat de bewaartermijn van dat speciaal papier beperkt was. Tot slot zij vermeld, dat bij het verzenden van een faxbericht het van belang is dat zender en ontvanger onderling gesynchroniseerd zijn. Synchroniseren of gelijklopen houdt in dat de positie van het gelezen punt van het zendende faxapparaat overeenkomt met de positie van de punt die afgedrukt wordt in het ontvangende apparaat. Als dat niet zo is komt de afgedrukte afbeelding vervormd over.
De Schotse uurwerk- en instrumentmaker Alexander Bain (Watten, oktober 1811 ~ Broomhill, 2 januari 1877) vond niet alleen de eerste elektrische klok uit, hij patenteerde ook het principe van de telefacsimile en ontwikkelde diverse apparaten voor de telegrafie.
Bain vond zijn beeldtelegraaf uit in 1843, ongeveer zeven jaar na de uitvinding van de telegraaf door Samuel Morse. Later werd de beeldtelegraaf bekend als de telefacsimile. Hij gebruikte zijn kennis van de elektrische klok om de beweging te synchroniseren van twee slingers, één in de zender en één in de ontvanger. De tekst van het te verzenden bericht was diepgedrukt in een zachte metalen plaat, die aangesloten was op een elektrische spanningsbron. Een naald, bevestigd aan het uiteinde van slinger, tastte via de heen-en-weer slingerbeweging het oppervlak van plaat af. Op de plaats waar de naald de plaat raakte werd er contact gemaakt en ging een stroompje lopen, dat via een kabel werd doorgeseind naar de ontvanger. Na iedere zwaai van de slinger werd de plaat iets naar voren geschoven, waarna het volgende gedeelte werd afgetast. Aan de ontvangstkant bewoog een vergelijkbare slinger over een vel papier dat gedrenkt was in kaliumjodide, een chemische stof die verkleurt onder invloed van een elektrische stroom. Stroompulsjes afkomstig van de zender werden op deze manier overbracht op het papier, waardoor er een reproductie van het de originele bericht ontstond. Alexander Bain kreeg op 27 mei 1843 een Brits octrooi voor zijn kopieertelegraaf. Door technische problemen heeft hijzelf nooit een succesvolle facsimiletransmissie uitgevoerd. Het was zijn landgenoot Frederick Bakewell, die aantoonde dat zijn principe werkte door als eerste een werkende facsimile machine, voorzien van draaiende cilinders en (aftast)naalden, te demonstreren op de wereldtentoonstelling van 1851 in Londen. Het zou vervolgens nog wel tot 1861 duren, voordat de eerste telefax machine in exploitatie werd genomen. In 1881 bouwde een andere Schotse uitvinder Shelford Bidwell de telephotograph, de eerste faxmachine die het bericht optisch scande met behulp van een lichtgevoelige cel. Echter, het probleem van de synchronisatie tussen de zender en ontvanger wist Bidwell niet op te lossen. Dat lukte de Duitse natuurkundige Arthur Korn later wel; hij vond rond 1900 de Bildtelegraph uit, de eerste functionele fotografische faxmachine. Deze zou op grote schaal in Europa worden gebruikt. Vanaf de jaren 30 van de vorige eeuw introduceert de Duitser Rudolf Hell de Hellschreiber, een iconisch apparaat (zie foto). Het is een op facsimile gebaseerde teleprinter. Omdat het hier gaat over een bijzondere variant van de vervaardiging van een ‘kopie op afstand’, wordt hierna kort ingegaan op het principe van dit apparaat.
De Hellschreiber verzendt tekst door elk karakter op te delen in een raster van 7 bij 7 punten (pixels), om deze 49 beeldpunten vervolgens één-voor-één sequentieel te versturen. Dit principe week af van de normale teleprinter, waarbij elk karakter in de vorm van een 5 bits Baudotcode wordt verstuurt. Omdat de Hellschreiber gebruik maakte van een raster kon deze ook overweg met bijvoorbeeld Cyrillisch, Chinees en andere Aziatische talen.
In de tekening hieronder wordt het principe aan de hand van een voorbeeld verduidelijkt. Over de eerste letter W wordt een raster ‘gelegd’ van horizontaal 7 (A t/m G) en verticaal 7 (1 t/m 7) beeldpunten. Zo’n beeldpunt (pixel) is zwart of wit. In de eerste kolom A zijn alle pixels wit of leeg. In de tweede kolom B is pixel 1 wit, 2 t/m 5 zwart, 6 en 7 wit. Enzovoort…. 
Verschillende generaties fax apparatuur worden vaak ingedeeld in groepen, dit afhankelijk van de gehanteerde transmissie (protocollen):
HET FAXAPPARAAT KORT SAMENGEVATEen fax apparaat kan een document lezen en de gegevens via de telefoonlijn verzenden. Omgekeerd kan het een document ontvangen en afdrukken. Elke fax is ook geschikt om als kopieerapparaat te worden gebruikt; daarvoor is uiteraard geen telefoonverbinding nodig. Veel faxen kunnen bovendien op een computer worden aangesloten en zijn dan geschikt als scanner en als printer.
De telefax had tijdens zijn ontwikkeling als groot voordeel, dat het gebruik kon maken van de modem techniek als communicatie omgeving waardoor er voor faxverkeer geen afzonderlijk netwerk nodig was. Dit in tegenstelling tot de telex. Bovendien was een enorm voordeel van de fax dat afbeeldingen konden worden verstuurd, terwijl de telex alleen cijfers en letters in Latijns alfabet kon versturen. Daardoor begon de telefax sinds de jaren 80 geleidelijk de telex en zelfs de post te verdringen. Geleidelijk omdat een opdracht of bestelling verzonden door een telex als juridisch bindend werd beschouwd. De reden daarvoor was dat iedere telex een unieke naamgever had, waardoor de afzender altijd bekend was. Aan het eind van de 20e eeuw werd de telefax op haar beurt grotendeels verdrongen door de e-mail. In plaats van een fysiek faxapparaat kan ook een modem in de computer worden gebruikt. Dit levert bij verzending een betere kwaliteit, doordat er vaak geen document gescand hoeft te worden; het is al in digitale vorm voorhanden. Een ontvangen document wordt in de computer opgeslagen en kan op het scherm bekeken worden en desgewenst worden afgedrukt. Een moderne vorm van een fax is de totale digitale fax. Gratis of tegen kleine vergoeding kunnen documenten worden aangeboden aan een internetdienst, die ze vervolgens als fax verstuurt. Ook kunnen op deze wijze (gratis) faxen worden ontvangen.
Wikipedia
Voor de afbeeldingen is gebruikgemaakt van diverse websites Studieblad PTT telecom, nummer 10, 47ste jaargang, oktober 1992: pagina 509 e.v. |
