Fax, in pieno facsimile, chiamato anche telefax, nelle telecomunicazioni, la trasmissione e la riproduzione di documenti tramite filo o onde radio. I fax comuni sono progettati per scansionare materiale testuale e grafico stampato e quindi trasmettere le informazioni attraverso la rete telefonica a macchine simili, dove i fax vengono riprodotti vicino alla forma dei documenti originali. I fax, a causa del loro basso costo e della loro affidabilità, velocità e semplicità di funzionamento, hanno rivoluzionato la corrispondenza aziendale e personale. Hanno praticamente sostituito i servizi telegrafici e rappresentano anche un'alternativa ai servizi postali gestiti dal governo e ai corrieri privati.
Trasmissione fax standard
La maggior parte dei fax per ufficio e per la casa è conforme allo standard Gruppo 3, adottato nel 1980 per garantire la compatibilità delle macchine digitali che operano attraverso i sistemi di telefonia pubblica in tutto il mondo. Quando un foglio standard di dimensioni letterali viene alimentato attraverso una macchina, viene scansionato ripetutamente in tutta la sua larghezza da un dispositivo ad accoppiamento di carica (CCD), uno scanner a stato solido che ha 1.728 fotosensori in una singola riga. A sua volta, ciascun fotosensore genera una variazione di tensione bassa o elevata, a seconda che il punto scansionato sia bianco o nero. Dato che normalmente ci sono 4 linee di scansione per mm (100 linee di scansione per pollice), la scansione di un singolo foglio può generare quasi due milioni di variazioni di tensione. Le variazioni alto / basso vengono convertite in un flusso di cifre binarie o bit e il flusso di bit viene sottoposto a un codificatore di origine, che riduce o "comprime" il numero di bit necessari per rappresentare lunghe serie di punti bianchi o neri. Il flusso di bit codificato può quindi essere modulato su un'onda portante analogica da un modem a banda vocale e trasmesso attraverso la rete telefonica. Con la codifica sorgente, il numero di bit necessari per rappresentare un foglio dattiloscritto può essere ridotto da due milioni a meno di 400.000. Di conseguenza, alle velocità standard del modem fax (fino a 56.000 bit al secondo, sebbene in genere inferiori), è possibile trasmettere una singola pagina in soli 15 secondi.
La comunicazione tra un fax trasmittente e quello ricevente si apre con la composizione del numero di telefono del dispositivo ricevente. Questo inizia un processo noto come "stretta di mano", in cui le due macchine si scambiano segnali che stabiliscono caratteristiche compatibili come la velocità del modem, il codice sorgente e la risoluzione di stampa. Le informazioni sulla pagina vengono quindi trasmesse, seguite da un segnale che indica che non devono essere inviate più pagine. La macchina chiamata segnala la ricezione del messaggio e la macchina chiamante segnala di disconnettere la linea.
Sulla macchina ricevente, il segnale viene demodulato, decodificato e memorizzato per il rilascio temporizzato alla stampante. Nei vecchi fax il documento veniva riprodotto su carta speciale termicamente sensibile, usando una testina di stampa che aveva una fila di fili sottili corrispondenti ai fotosensori nella striscia di scansione. Nelle macchine moderne viene riprodotto su carta comune mediante un processo xerografico, in cui un raggio di luce minuziosamente focalizzato proveniente da un laser a semiconduttore o un diodo a emissione di luce, modulato dal flusso di dati in entrata, viene trascinato attraverso un tamburo rotante, caricato elettrostaticamente. Il tamburo raccoglie la polvere di toner nei punti caricati corrispondenti alle macchie nere sul documento originale e trasferisce il toner sulla carta.
La trasmissione via fax del gruppo 3 può essere condotta attraverso tutti i supporti di telecomunicazione, siano essi filo di rame, fibra ottica, radio a microonde o radio cellulare. Inoltre, i personal computer (PC) con hardware e software adeguati possono inviare file direttamente ai fax senza stampa e scansione. Viceversa, i documenti provenienti da un apparecchio fax remoto possono essere ricevuti da un computer per essere archiviati in memoria ed eventuali riproduzioni su una stampante desktop. Sono stati sviluppati server fax Internet in grado di inviare o ricevere documenti fax e trasmetterli via e-mail tra PC.
Storia della tecnologia fax
I concetti di trasmissione via fax sono stati sviluppati nel XIX secolo utilizzando la tecnologia telegrafica contemporanea. Il diffuso impiego del metodo, tuttavia, non ebbe luogo fino agli anni '80, quando divennero comuni mezzi economici per adattare le informazioni digitalizzate ai circuiti telefonici. In questa sezione viene tracciata la lunga e fruttuosa storia della tecnologia fax.
Facsimile del primo telegrafo
La trasmissione via fax su fili fa risalire le sue origini ad Alexander Bain, un meccanico scozzese. Nel 1843, a meno di sette anni dall'invenzione del telegrafo da parte dell'americano Samuel FB Morse, Bain ricevette un brevetto britannico per "miglioramenti nella produzione e regolazione delle correnti elettriche e miglioramenti negli orologi e nella stampa elettrica e telegrafia dei segnali". Il trasmettitore fax di Bain è stato progettato per scansionare una superficie bidimensionale (Bain ha proposto il tipo di metallo come superficie) per mezzo di uno stilo montato su un pendolo. L'invenzione non è mai stata dimostrata.
Frederick Bakewell, un fisico inglese, è stato il primo a dimostrare effettivamente la trasmissione fax. La dimostrazione ebbe luogo a Londra alla Grande Esposizione del 1851. Il sistema di Bakewell differiva in qualche modo da quello di Bain in quanto le immagini venivano trasmesse e ricevute su cilindri, un metodo ampiamente praticato negli anni '60. Al trasmettitore l'immagine da scansionare è stata scritta con vernice o altro materiale non conduttore su carta stagnola, avvolta attorno al cilindro del trasmettitore e quindi scansionata da uno stilo conduttivo che, come lo stilo di Bain, è stato montato su un pendolo. Il cilindro ruotava ad una velocità uniforme per mezzo di un meccanismo a orologio. Al ricevitore uno stilo a pendolo simile contrassegnava la carta trattata chimicamente con una corrente elettrica mentre il cilindro ricevente ruotava.
Il primo sistema di fax commerciale fu introdotto tra Lione e Parigi, in Francia, nel 1863 da Giovanni Caselli, un inventore italiano. Il primo uso riuscito della scansione ottica e della trasmissione di fotografie fu dimostrato da Arthur Korn della Germania nel 1902. Il trasmettitore di Korn impiegò una fotocellula al selenio per rilevare un'immagine avvolta su un cilindro di vetro trasparente; al ricevitore l'immagine trasmessa è stata registrata su pellicola fotografica. Nel 1906 le apparecchiature di Korn furono messe in servizio regolare per la trasmissione di fotografie di giornali tra Monaco e Berlino tramite circuiti telegrafici.
Fax analogico
Un ulteriore dispiegamento della trasmissione fax ha dovuto attendere lo sviluppo di un migliore servizio telefonico interurbano. Tra il 1920 e il 1923 l'American Telephone & Telegraph Company (AT&T) lavorò sulla tecnologia del fax, e nel 1924 la macchina per la telefonia fu utilizzata per inviare immagini da convenzioni politiche a Cleveland, Ohio e Chicago a New York City per la pubblicazione sui giornali. La macchina per la fotografia utilizzava tamburi cilindrici trasparenti, azionati da motori sincronizzati tra trasmettitore e ricevitore. Al trasmettitore è stata posizionata una stampa trasparente positiva sul tamburo ed è stata scansionata da una cella fotoelettrica a tubo sotto vuoto. L'uscita della fotocellula ha modulato un segnale portante di 1.800 hertz, che è stato successivamente inviato sulla linea telefonica. Al ricevitore un negativo non esposto veniva progressivamente illuminato da un raggio di luce focalizzato in modo ristretto, la cui intensità corrispondeva all'uscita della cellula fotoelettrica nel trasmettitore. Il sistema fax AT&T è stato in grado di trasmettere una fotografia di 12,7 per 17,8 cm (5 per 7 pollici) in sette minuti con una risoluzione di 4 linee per mm (100 linee per pollice).
Ulteriori progressi nella tecnologia fax avvennero negli anni '30 e '40. Nel 1948 Western Union introdusse il suo servizio di fax da scrivania, basato su una piccola macchina da ufficio. Circa 50.000 unità fax da scrivania furono costruite fino alla fine del servizio negli anni '60.
Nel corso degli anni, diversi produttori hanno adottato standard di operabilità che consentivano alle loro macchine di comunicare tra loro, ma non esisteva uno standard mondiale che consentisse alle macchine americane, ad esempio, di connettersi ai fax europei. Nel 1974 l'International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT) emise il suo primo standard di fax in tutto il mondo, noto come Group 1 fax. I fax del gruppo 1 erano in grado di trasmettere un documento di una pagina in circa sei minuti con una risoluzione di 4 linee per mm utilizzando un formato di segnale analogico. Questo standard è stato seguito nel 1976 da uno standard fax CCITT Group 2, che ha consentito la trasmissione di un documento di una pagina in circa tre minuti utilizzando uno schema di modulazione migliorato.
