传真机的历史

由:蒂姆·克罗斯比

现代办公室依靠传真机在办公室之间交换文件。"width=
现代办公室依靠传真机在办公室之间交换文件。
©伦纳德凯伦/立管盖蒂图片社

它曾经是现代办公技术的中心,当大量重要文件从世界各地涌入时,它会自动输出,让商务人士通过电话线以最快的速度交换打印出来的信息。

尽管电子邮件和互联网带来了进步,传真机仍然是办公室技术的重要组成部分。它奇怪的声音——一连串的哔哔声、吱吱声和嘶嘶声——对所有在商界工作的人来说都很熟悉。许多人甚至在家里有传真机。

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传真机的概念可以追溯到一百多年前。这项技术问世的时间几乎和电报一样长,并深受当时另一项技术的影响。电报是第一项允许人类通过电线将信息即时发送到遥远的地方的技术。

传真机的历史是怎样的?那么,“传真”这个词到底是怎么来的呢?看看下一页就知道了。

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Alexander Bain & Early Fax Developments

电报的发明导致了传真机的发明。"width=
电报的发明导致了传真机的发明。
©肖恩Durgan /盖蒂图片社

早期文化使用鼓和烟信号来传递信息。在温泉关战役中,希腊人用镜子反射太阳的光线并发出信号。驿马快信虽然不是即时的,但它是一种早期的尝试,旨在远距离快速发送详细信息。

但电报真正改变了通信,使电的闪电般的特性发挥了作用。

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在18世纪,科学家们在电的研究方面取得了巨大的进步,为电报开辟了道路。1833年,德国人卡尔·弗里德里希·高斯(Carl Friedrich Gauss)和威廉·韦伯(Wilhelm Weber)建造了一条可以使用的电报线,这条线穿过哥廷根市(Gottingen),延伸近一英里。没过多久,威廉·库克和查尔斯·惠特斯通就在1837年发明了第一台实用的电报。它用五根针指向接收端的字母。因此,作为一名操作者并不需要高超的技巧;只有收信人在收到信时写下。

这种新的时效性让苏格兰人亚历山大•贝恩(Alexander Bain)想知道,在电线上不仅可以发送信号,还可以发送图像。

贝恩是一位钟表匠,他利用自己的专业知识设计了现代传真机的基本概念,并申请了专利。他的想法后来被称为“化学电报”,利用电报员发出的电信号。信号将通过一种浸透了化学物质的纸。信号使化学物质蒸发,留下或长或短的标记摩尔斯电码.这些标记使得传输速度更快,并促使他发明了允许自动传输和接收的穿孔磁带。

1843年5月27日,贝恩发明了传真机,这比电话获得专利早了几十年,电报也才诞生10年左右。

请访问下一页了解更多关于贝恩发明背后的科学知识。

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传真机背后的科学

钟表制造商亚历山大·贝恩(Alexander Bain)利用钟摆的摆动创造了早期的传真机。"width=
钟表制造商亚历山大·贝恩(Alexander Bain)利用钟摆的摆动创造了早期的传真机。
©肯·里德/盖蒂图片社

贝恩使用的过程依赖于电化学和力学,他在做仪器和钟表时掌握了这些。贝恩发现当时的电报被简单的机械装置减慢了速度。他还指出,这项发明依赖于电脉冲,他认为可以通过某种方式利用电脉冲来产生视觉信息,从而加快这一过程。

贝恩发明的化学电报,后来被改造成第一台传真机,最初只是简单地发送“长”和“短”的线路,电报员可以很快地解读。这个过程是成功的,它使用的电化学过程是未来传真技术的一个重大飞跃。

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贝恩后来将化学电报的想法应用于发送图像。为了发送原始图片,贝恩用铜板复制了一张图片,然后丢弃了所有东西,只留下他想要发送的图片的实际线条。

接下来,他使用了一对摆,通过电磁铁在一定距离上同步。他在钟摆下面装上一个触点,然后把它甩到铜画上。每当触点接触到铜图像时,它就会发出一股电脉冲,在电线上快速移动,传到一个在化学处理过的纸上摆动的相同的同步摆上。纸上的化学物质被通电的钟摆碰一下就变暗了。发送的图像和接收的纸张都在每个钟摆下移动1毫米,随着钟摆的摆动,产生了原始图像的“扫描”和在另一端打印的副本,最终导致发送钟摆的铜像被复制到纸上。

贝恩用硝酸铵溶液和钾盐溶液处理收到照片的纸张。当被电脉冲接触时,溶液分解,留下蓝色斑点。这创建了第一个传真页面。

今天的现代化传真机是怎么工作的?请翻到下一页找出答案。

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传真机历史上的创新

现代传真机依靠早期传真机使用的滚筒技术。"width=
现代传真机依靠早期传真机使用的滚筒技术。
©基斯Brofsky / Photodisc /盖蒂图片社

在贝恩的成就之后,一群发明家对传真机进行了多次修改,才使其达到现代形式。

1865年左右,乔瓦尼·卡塞利发明了pantelegraph,成为巴黎和法国里昂之间的第一条商业传真线路。基于贝恩的想法,卡塞利的高大铸铁机器每年发送数千份传真。

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卡塞利的顾客会用非导电墨水在一张薄薄的锡纸上写下他们的信息。然后操作员将锡放在一个弯曲的金属板上,用针扫描它,然后将它送到另一个城市的另一个由钟摆操作的机器上。由于使用了非导电墨水来书写信息,接收端将得到一张纸的反向复制。

1903年,Arthur Korn实现了第一个光电扫描传真机网络,到1910年将柏林、伦敦和巴黎连接起来。他的方法超越了贝恩的接触扫描。

利用光敏元素硒,科恩的机器可以将扫描图像的不同色调转换成不同的电流。几十年来,他的工作一直是标准,并为美联社开始向世界各地发送新闻照片铺平了道路。科恩还将发明一种商用图像发射器,使用无线电波而不是电线传送跨越大西洋的图像。

法国工程师爱德华·贝林(Edouard Belin)发明了一种同样可以发送照片的方法[来源:科技新闻].他首先会对照片进行化学处理,根据照片的明暗阴影给照片一个不均匀的轮廓。一个针状扫描仪将这些轮廓线转换成不同的电流,然后将其传送到另一台机器。他不断的工作使机器更小、更快、更可靠。出于安全考虑,他还找到了加密传真传输的方法。

1947年,亚历山大·缪尔黑德(Alexander Muirhead)展示了一种包含旋转滚筒扫描仪的传真机,非常成功。

现代传真机结合了以前版本的许多改进,但前提仍然是一样的。发送者将原件放在电子扫描床上,电子“眼睛”会查看纸张并记录图像,无论是复杂的“图片”还是简单的文本。然后扫描仪将图像数字化,将其转换成一系列1和0,然后通过电话线或互联网传输。

在接收端,计算机处理器将数字信息中的图像重新组合并打印出来,要么打印到纸上,要么打印到计算机屏幕上。

现代传真机使用的不是旋转的滚筒,而是一个照片传感器来“看”它复制和发送的纸张。传感器告诉黑暗区域和光明区域的区别,然后告诉计算机处理器如何通过编码信息来复制远处的图像。这种编码方式使它可以通过电话线或互联网发送。

在接收传真机上,机器读取编码的信息并重新组合图像。

现代传真机在速度、容量和分辨率方面有许多不同。有些是独立工作,有些是与电脑一起工作。还有一些是多功能的,就像复印机和传真机一样,可以把图像发送到其他传统的传真机或电子邮件到其他计算机上。

有关传真机和相关主题的更多信息,请查看下一页的链接。

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