O fax, em fac-símile completo, também chamado telefax, nas telecomunicações, na transmissão e reprodução de documentos por fio ou onda de rádio. Os aparelhos de fax comuns são projetados para digitalizar material gráfico e textual impresso e, em seguida, transmitir as informações através da rede telefônica para aparelhos similares, onde os fax são reproduzidos perto da forma dos documentos originais. Os aparelhos de fax, devido ao baixo custo e à confiabilidade, velocidade e simplicidade de operação, revolucionaram a correspondência comercial e pessoal. Substituíram virtualmente os serviços telegráficos e também apresentam uma alternativa aos serviços postais administrados pelo governo e aos correios particulares.
Transmissão de fax padrão
A maioria das máquinas de fax para escritórios e residências está em conformidade com o padrão do Grupo 3, que foi adotado em 1980 para garantir a compatibilidade de máquinas digitais operando através de sistemas de telefone público em todo o mundo. Como uma folha tamanho carta padrão é alimentada por uma máquina, ela é digitalizada repetidamente em toda a sua largura por um dispositivo acoplado a carga (CCD), um scanner de estado sólido que possui 1.728 fotosensores em uma única linha. Cada fotossensor, por sua vez, gera uma variação baixa ou alta na voltagem, dependendo se o ponto digitalizado é preto ou branco. Como normalmente existem 4 linhas de digitalização por mm (100 linhas de digitalização por polegada), a digitalização de uma única folha pode gerar quase dois milhões de variações de voltagem. As variações alta / baixa são convertidas em um fluxo de dígitos binários, ou bits, e o fluxo de bits é submetido a um codificador de origem, que reduz ou "comprime" o número de bits necessários para representar longas execuções de pontos brancos ou pretos. O fluxo de bits codificado pode então ser modulado em uma onda portadora analógica por um modem de banda de voz e transmitido através da rede telefônica. Com a codificação de origem, o número de bits necessários para representar uma planilha datilografada pode ser reduzido de dois milhões para menos de 400.000. Como resultado, em velocidades padrão de fax modem (até 56.000 bits por segundo, embora geralmente menos), uma única página pode ser transmitida em menos de 15 segundos.
A comunicação entre uma máquina de fax transmissora e uma receptora é aberta com a discagem do número de telefone da máquina receptora. Isso inicia um processo conhecido como "handshake", no qual as duas máquinas trocam sinais que estabelecem recursos compatíveis, como velocidade do modem, código fonte e resolução de impressão. A informação da página é então transmitida, seguida por um sinal que indica que não há mais páginas a serem enviadas. A máquina chamada sinaliza o recebimento da mensagem e a máquina chamadora sinaliza para desconectar a linha.
Na máquina receptora, o sinal é desmodulado, decodificado e armazenado para liberação programada na impressora. Em aparelhos de fax antigos, o documento era reproduzido em papel especial sensível ao calor, usando uma cabeça de impressão com uma fileira de fios finos correspondentes aos fotossensores na tira de digitalização. Nas máquinas modernas, ele é reproduzido em papel comum por um processo xerográfico, no qual um feixe de luz minuciosamente focado de um laser semicondutor ou de um diodo emissor de luz, modulado pelo fluxo de dados recebido, é varrido por um tambor rotativo, carregado eletrostaticamente. O tambor aspira o pó do toner nos pontos carregados correspondentes aos pontos pretos no documento original e transfere o toner para o papel.
A transmissão de fac-símile do Grupo 3 pode ser conduzida por todos os meios de telecomunicações, sejam eles fio de cobre, fibra óptica, rádio de microondas ou rádio celular. Além disso, os computadores pessoais (PCs) com o hardware e software adequados podem enviar arquivos diretamente para os aparelhos de fax sem imprimir e digitalizar. Por outro lado, os documentos de um aparelho de fax remoto podem ser recebidos por um computador para armazenamento em sua memória e eventual reprodução em uma impressora de mesa. Foram desenvolvidos servidores de fax na Internet que podem enviar ou receber documentos de fax e transmiti-los por e-mail entre PCs.
História da tecnologia de fax
Os conceitos de transmissão por fac-símile foram desenvolvidos no século 19 usando a tecnologia de telégrafo contemporânea. O emprego generalizado do método, no entanto, não ocorreu até a década de 1980, quando meios baratos de adaptar informações digitalizadas a circuitos telefônicos se tornaram comuns. A longa e finalmente proveitosa história da tecnologia de fax é traçada nesta seção.
Fac-símile telegráfico inicial
A transmissão de fac-símile por fios é originária de Alexander Bain, um mecânico escocês. Em 1843, menos de sete anos após a invenção do telégrafo pelo americano Samuel FB Morse, a Bain recebeu uma patente britânica por "melhorias na produção e regulação de correntes elétricas e melhorias nos relógios e nos telégrafos de impressão e sinalização elétrica". O transmissor de fax da Bain foi projetado para digitalizar uma superfície bidimensional (a Bain propôs o tipo de metal como superfície) por meio de uma caneta montada em um pêndulo. A invenção nunca foi demonstrada.
Frederick Bakewell, um físico inglês, foi o primeiro a realmente demonstrar a transmissão por fax. A demonstração ocorreu em Londres, na Grande Exposição de 1851. O sistema de Bakewell diferia um pouco do de Bain, pois as imagens eram transmitidas e recebidas em cilindros - um método amplamente praticado na década de 1960. No transmissor, a imagem a ser digitalizada era escrita com verniz ou outro material não condutor em papel alumínio, enrolada no cilindro do transmissor e, em seguida, digitalizada por uma caneta condutora que, como a caneta de Bain, era montada em um pêndulo. O cilindro girava a uma taxa uniforme por meio de um mecanismo de relógio. No receptor, uma caneta similar movida a pêndulo marcava papel tratado quimicamente com uma corrente elétrica à medida que o cilindro receptor girava.
O primeiro sistema de fax comercial foi introduzido entre Lyon e Paris, França, em 1863 por Giovanni Caselli, um inventor italiano. O primeiro uso bem-sucedido do escaneamento óptico e da transmissão de fotografias foi demonstrado por Arthur Korn, da Alemanha, em 1902. O transmissor de Korn empregou uma fotocélula de selênio para detectar uma imagem envolvida em um cilindro de vidro transparente; no receptor, a imagem transmitida foi gravada em filme fotográfico. Em 1906, o equipamento de Korn foi colocado em serviço regular para a transmissão de fotografias de jornais entre Munique e Berlim através de circuitos telegráficos.
Fac-símile de telefone analógico
A implantação adicional da transmissão de fax teve que aguardar o desenvolvimento de um serviço telefônico de longa distância aprimorado. Entre 1920 e 1923, a American Telephone & Telegraph Company (AT&T) trabalhou na tecnologia de fax e, em 1924, a máquina de telefotografia foi usada para enviar fotos de convenções políticas em Cleveland, Ohio e Chicago para Nova York para publicação em jornais. A máquina de teleofotografia empregava tambores cilíndricos transparentes, acionados por motores sincronizados entre o transmissor e o receptor. No transmissor, uma impressão transparente positiva foi colocada no tambor e foi escaneada por uma célula fotoelétrica de tubo de vácuo. A saída da fotocélula modulou um sinal de portadora de 1.800 hertz, que foi posteriormente enviado pela linha telefônica. No receptor, um negativo não exposto foi progressivamente iluminado por um feixe de luz com foco estreito, cuja intensidade correspondia à saída da célula fotoelétrica no transmissor. O sistema de fax da AT&T foi capaz de transmitir uma fotografia de 12,7 por 17,8 cm (5 por 7 polegadas) em sete minutos, com uma resolução de 4 linhas por mm (100 linhas por polegada).
Outros avanços na tecnologia de fax ocorreram nas décadas de 30 e 40. Em 1948, a Western Union lançou seu serviço de fax de mesa, baseado em uma pequena máquina de escritório. Cerca de 50.000 unidades de fax de mesa foram construídas até a interrupção do serviço na década de 1960.
Ao longo dos anos, diferentes fabricantes adotaram padrões de operabilidade que permitiam que suas máquinas se comunicassem, mas não havia um padrão mundial que permitisse que máquinas americanas, por exemplo, se conectassem a máquinas de fax européias. Em 1974, o Comitê Consultivo Internacional para Telégrafo e Telefone (CCITT) emitiu seu primeiro padrão mundial de fax, conhecido como fax do Grupo 1. As máquinas de fax do grupo 1 foram capazes de transmitir um documento de uma página em cerca de seis minutos, com uma resolução de 4 linhas por mm, usando um formato de sinal analógico. Esse padrão foi seguido em 1976 por um padrão de fax do Grupo 2 do CCITT, que permitiu a transmissão de um documento de uma página em cerca de três minutos, usando um esquema de modulação aprimorado.
