Факсимильная связь

Факсимильная связь (от лат. fac simile — «сделай подобное»), также факсимиле, факс, — это технология передачи неподвижных изображений (текстов, графиков, фотографий) по каналам электросвязи с воспроизведением их в виде копии на приёмной стороне. Факсимильная связь относится к документальной электросвязи и обеспечивает передачу как штриховых (чёрно-белых), так и полутоновых изображений. Основным конечным устройством для реализации этой технологии является факсимильный аппарат (факс).

История

Ранние предшественники

Первые попытки передачи изображений на расстояние относятся к середине XIX века. В 1843 году шотландский изобретатель Александр Бейн создал устройство, которое считается прототипом факса — «электрический телеграф для передачи изображений». Аппарат Бейна использовал синхронизированные маятники и сканирующий контакт, однако коммерческого применения не получил из-за технического несовершенства.

В 1856 году итальянский физик Джованни Казелли усовершенствовал принцип Бейна и создал «пантелеграф» — устройство, способное передавать рукописные тексты и рисунки по телеграфным линиям. Пантелеграф Казелли использовался во Франции и России, в частности, для передачи сообщений между Санкт-Петербургом и Москвой, но был вытеснен более быстрым буквопечатающим телеграфом.

Развитие в XX веке

В 1902 году немецкий физик Артур Корн разработал первую систему фототелеграфии, основанную на фотоэлектрическом сканировании. Его аппарат позволял передавать полутоновые изображения, что открыло путь для передачи фотографий по телефонным линиям. В 1920-х годах технология фототелеграфии активно использовалась газетами для оперативной передачи снимков с мест событий.

В 1947 году американская компания Western Union представила первый коммерческий факсимильный аппарат, работавший по телефонным линиям. Однако массовое распространение факсимильная связь получила только в 1970–1980-х годах, после стандартизации протоколов и снижения стоимости устройств. В 1980 году Международный союз электросвязи (МСЭ) принял стандарт Group 3, который стал основой для большинства факсимильных аппаратов на последующие десятилетия.

Факс в России

В СССР факсимильная связь начала развиваться в 1950-х годах. Первые отечественные факсимильные аппараты, такие как «ФТА-1» и «ФТА-2», использовались в государственных и военных структурах. В 1960-х годах была создана система «Фототелеграф» для передачи газетных полос и фотографий. В 1980-х годах в СССР началось серийное производство факсимильных аппаратов, например, «Факс-1» и «Факс-2», которые использовались в организациях и на предприятиях.

Принцип действия

Факсимильная связь основана на последовательном сканировании (развёртке) оригинала, преобразовании отражённого света в электрические сигналы, передаче этих сигналов по каналу связи и обратном синтезе изображения на приёмной стороне.

Сканирование и модуляция

Оригинал (бумажный документ) освещается источником света. Отражённый свет попадает на фотоэлемент, который преобразует яркость каждой точки изображения в электрический сигнал. Сканирование происходит построчно: световое пятно движется по строке, а затем сдвигается на следующую строку. Для чёрно-белых изображений используется амплитудная модуляция: чёрные участки дают слабый сигнал, белые — сильный. Для полутоновых изображений применяется частотная модуляция.

Передача

Модулированный сигнал передаётся по каналу связи — обычно по коммутируемой телефонной линии (PSTN). Для передачи по телефонным линиям используется стандарт Group 3, который предусматривает цифровое кодирование изображения и сжатие данных (например, по алгоритму Modified Huffman). Скорость передачи варьируется от 9,6 до 33,6 кбит/с.

Приём и печать

На приёмной стороне сигнал демодулируется и подаётся на печатающее устройство. В ранних аппаратах использовалась термопечать на специальной термочувствительной бумаге. Позднее стали применяться струйная, лазерная и светодиодная печать на обычной бумаге. Принтер восстанавливает изображение, синхронизируясь с передающим аппаратом.

Классификация

Факсимильные аппараты классифицируются по нескольким признакам.

По стандарту

• Group 1 (1968) — аналоговые, время передачи страницы около 6 минут.
• Group 2 (1976) — аналоговые, время передачи около 3 минут.
• Group 3 (1980) — цифровые, время передачи от 15 секунд до 1 минуты. Наиболее распространённый стандарт.
• Group 4 (1984) — цифровые, работают по цифровым сетям ISDN, время передачи до 5 секунд.

По типу используемой бумаги

• Термобумажные — используют термочувствительную бумагу, не требуют картриджей, но изображение выцветает со временем.
• Струйные — печатают на обычной бумаге, требуют сменных картриджей.
• Лазерные — печатают на обычной бумаге, обеспечивают высокое качество и скорость.

По функциональности

• Автономные — отдельные устройства, подключаемые к телефонной линии.
• Многофункциональные устройства (МФУ) — сочетают функции факса, принтера, сканера и копира.
• Программные (виртуальные) факсы — программное обеспечение для ПК или смартфонов, использующее модем или интернет-сервисы.

Применение

Деловая переписка

Факсимильная связь долгое время была основным средством оперативной передачи документов в деловой среде. Договоры, счета, накладные, заказы — всё это передавалось по факсу. В России факс активно использовался в офисах до конца 2000-х годов.

Медицина

В медицинских учреждениях факсы применялись для передачи рецептов, направлений на анализы, результатов обследований. В некоторых странах факс до сих пор используется для передачи рецептов на наркотические и психотропные вещества, так как это обеспечивает документирование и контроль.

Юридическая сфера

В ряде юрисдикций факсимильная копия документа имеет юридическую силу, если на ней присутствует подпись и печать отправителя. В России факсимильная копия договора может быть признана доказательством в суде при условии, что стороны согласовали такой способ обмена документами.

Государственные и военные структуры

В государственных органах и вооружённых силах факсимильная связь использовалась для передачи секретных и служебных документов по защищённым каналам. В России до сих пор существуют системы факсимильной связи, работающие по закрытым линиям.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Простота использования — не требуется специальных навыков.
• Юридическая значимость — факсимильная копия может быть признана документом.
• Независимость от интернета — работает по обычной телефонной линии.
• Подтверждение доставки — факс выдаёт отчёт об успешной или неудачной передаче.

Недостатки

• Низкое качество изображения — особенно при передаче полутонов и мелких деталей.
• Зависимость от телефонной линии — помехи и обрывы связи могут исказить изображение.
• Расход бумаги и тонера — в отличие от электронной почты.
• Медленная скорость — по сравнению с современными цифровыми технологиями.
• Необходимость синхронизации — передающий и принимающий аппараты должны быть включены и настроены.

Современное состояние

С развитием электронной почты, облачных сервисов и систем электронного документооборота (ЭДО) факсимильная связь постепенно утрачивает своё значение. В большинстве офисов факсы заменены сканерами и программами для отправки документов по электронной почте. Тем не менее, факс продолжает использоваться в некоторых отраслях, где требуется юридически значимая передача документов, а также в регионах с нестабильным интернет-соединением.

В 2010-х годах появились онлайн-сервисы, позволяющие отправлять и получать факсы через интернет (так называемые «виртуальные факсы»). Пользователь может отправить факс с компьютера или смартфона, а получатель получит его на обычный факсимильный аппарат. Такие сервисы популярны в США и Европе, но в России распространены слабо.

Интересные факты

• Первый в мире факс был продемонстрирован на Всемирной выставке в Париже в 1855 году.
• В 1930-х годах факсимильная связь использовалась для передачи газетных полос между городами. Например, газета «The New York Times» передавала свои полосы по факсу в Чикаго для печати местного издания.
• В 1960-х годах в СССР была разработана система «Фототелеграф», которая позволяла передавать фотографии с космических аппаратов на Землю.
• В 1980-х годах факсимильные аппараты были одними из первых устройств, которые стали подключаться к телефонным линиям в домашних условиях.
• В Японии факсимильная связь долгое время оставалась популярной из-за сложности ввода иероглифов на клавиатуре компьютера. Факс позволял передавать рукописные иероглифы без необходимости их ввода.

Источники

• ГОСТ Р 52260-2004 «Связь факсимильная. Термины и определения».
• Международный союз электросвязи (МСЭ-Т), Рекомендации серии T.0–T.6.
• История развития факсимильной связи: А. Бейн, Дж. Казелли, А. Корн.
• «Факсимильная связь в СССР» — журнал «Электросвязь», 1985, № 3.
• «Факс: история и современность» — журнал «КомпьютерПресс», 2003, № 5.
• «Факсимильная связь: от пантелеграфа до виртуального факса» — статья на портале «Связь и телекоммуникации», 2020.