Изобретение факсимильного аппарата

передача по телефонным линиям изображений, которые у получателя выглядят как отпечаток оригинала – факсимильная передача – в наши дни уже заменена на другие формы электронной связи. Но бумажные сообщения, которые можно распечатать, до сих пор используются в многочисленных применениях, и это происходит уже более 150 лет. Вы можете удивиться, узнав, что факсимильный аппарат был изобретен за несколько десятков лет до телефона.

Шотландский пастух

Отправка сообщения по проводам стала возможной с началом телеграфии. Но вот что насчет удивительного шанса отправить подпись или картинку? Данная технология была показана в 40-х годах XIX века шотландцем Александром Бэйном.

Бэйн родился в 1811 году в Кейтнесс, на самом севере Шотландии, он был одним из 13 детей мелкого арендатора. Ребенком он пас овец, но уйдя из дома выучился на часовщика, и в конце концов, в 1837 году  перебрался работать в Лондон. Кроме механических устройств Бэйн увлекался электричеством. В 1841 году он запатентовал первые в мире электрические часы, в которых был маятник, приводимый в движение электромагнитными импульсами; это был важный шаг на пути к факсимильному аппарату, ставшему следующим изобретением Бэйна.

В 1902 году Артур Корн в Германии продемонстрировал первую фотоэлектрическую факс-систему, а в 1922 году - систему на основе радиосигналов. Факсы стали широко использовать для передачи газетных статей и карт погоды. Но только в 1968 году МСЭ утвердил первые международные  стандарты для факсимильной передачи(Группа 1), а затем Группу 2 - в 1972 году и Группу 3 - в 1980-м. Время, необходимое для передачи страницы сократилось с шести минут до менее одной минуты, впринятие стандартов стало новым важным фактором развития факсимильной передачи, послужившим буму факс-технологий в 80-х годах 20 века.

Важным элементом его «записывающего телеграфа» была синхронизация маятников двух часов, которые в первых экспериментах ученого находились примерно за 70 километров друг от друга - в Глазго и Эдинбурге. Каждый раз, когда двигался маятник в Эдинбурге, электрический импульс шел по телеграфному кабелю на соленоид маятника в Глазго и приводил его   в движение. К каждому маятнику был прикреплен металлический стилус. В Эдинбурге он перемещался вперед и назад по картинке, выгравированной на меди (позднее - по типографскому шрифту), и когда он проходил линию на рисунке, появлялся электрический контакт. Этот сигнал заставлял маятник в Глазго двигаться по бумаге, вымоченной в иодиде калия, который меняет цвет, если через него проходит электрический ток.

Оригинал изображения

Полученное изображение

Построчное сканирование

Ключевой особенностью записывающего телеграфа было применение сканирования. Медная картина, которая передавалась, понемногу продвигалась вперед с каждым движением маятника; на принимающей стороне на ролике, который разматывался при каждом штрихе, была намотана чувствительная бумага. Таким образом постепенно, линия за линией, создавалось факсимильное изображение.

В 1843 году Бэйн получил на свое устройство британский патент. Его изобретение позже было улучшено другим британцем, Фредериком Бэйкуэллом, чья система использовала вращающиеся барабаны, покрытые тонкой фольгой. Изображение наносилось на передающий барабан в виде  диэлектрического материала. Затем барабан сканировался, а на принимающей стороне изображение воспроизводилось на обработанной химическим образом бумаге, намотанной на втором барабане. Бэйкуэлл впервые продемонстрировал публике факсимильную передачу в 1851 году на Великой Выставке в Лондоне.

Пантелеграф Каселли

 Итальянский священник 

Несмотря на такие успехи, в первых факсовых системах все еще не удавалось достичь четкой синхронизации на передающей и приемной сторонах. Вызов принял итальянский священник Джованни Каселли (1815–1891), который занимался изучением телеграфной передачи на фаультете физики Флорентийского университета. В 1860 году, работая в Париже, он собрал машину, которую назвал «пантелеграф». Изначально огромная, двухметровая версия более ранних устройств, она решала проблему синхронизации запуском движений маятников при помощи чрезвычайно точных часов, работающих независимо от электрического тока, посылаемого по телеграфной линии.

Alex de Carvalho

Как говорят, Джованни Каселли получил задание сделать знаменитый маятник французского физика Ж.Б. Леона Фуко, который использовался для демонстрации вращения Земли

Пантелеграф стал широко известен, и французский император Наполеон III поддержал его внедрение. Каселли разрешили использовать телеграфную линию между Парижем и Амьеном для испытания устройства, которое он запатентовал в 1861 году. Первая коммерческая передача факсимильных изображений состоялась в 1863 году между Парижем и Марселем, а в 1865 году добавлась еще и линия Париж-Лион. К тому времени во Франции при помощи пантелеграфа было отправлено уже тысячи факсов.

Однако пантелеграфу не удалось достичь долговременного успеха. Он не был хорошо разрекламирован, и в конце концов был заменен более простой телеграфной передачей. Он так и остался в истории примером технологии, не нашедшей себе применения, потому, что она опережала свое время. Тем не менее за четыре года до рождения Александра Грэма Белла, который запатентовал телефон, шотландец Александр Бэйн изобрел концепцию сканирования изображения, которая в будущем стала основой не только технологии факсимильной передачи, но также фундаментальной технологии телевидения.