После выполнения всех условий наша депеша значительно сократится в объеме, не потеряв при этом ни одного полезного сведения, и будет выглядеть следующим образом:

1ab — сd — еf — gh.

2а — bс — dе — fg — h.

…

8a — bc — de — 1g — h.

Таким образом мы получили некое закодированное сообщение, которое телеграфист может без труда расшифровать, так как ключ к коду мы сообщили ему при предварительных переговорах. Но и такой код все-таки еще очень сложен. Вполне доступно еще более упростить его, если вспомнить, что порядок передачи принят строго определенным и неизменным: сперва передаются данные о цвете квадратов на первой строке по порядку слева направо, потом о квадратах второй строки и опять же в том же порядке, слева направо, и так далее.

Помня об этом, мы вообще можем не передавать ни буквенных обозначений квадратов, ни номеров строк, а лишь отмечать особым сигналом (пусть это будет «п») начало каждой строки и общее начало закодированного сообщения (ну хотя бы знаком «П»). Тогда наше сообщение, не потеряв интересующих нас сведений, упростится еще более:

Пп0 — 0–0 — 0.

п — 0–0 — 0–0.

_…

п — 0–0 — 0–0.

В этом сообщении нулем условно показано отсутствие сигнала, означающее черную клетку. Обратите, пожалуйста, внимание на то, что при таком способе кодирования можно, не пользуясь ни цифровыми, ни буквенными обозначениями, передавать данные о любом количестве квадратов в каждой из строк и о любом количестве строк. Если бы мы оставили буквенные обозначения квадратов, то не могли бы передать данные о числе квадратов в строке, большем числа букв в алфавите. А в данном случае этих квадратов может быть хоть тысяча в строке.

Итак, с помощью простейшего кода удается передавать некоторые простейшие изображения, состоящие из чередования черных и белых квадратиков. Но многие изображения (не говоря уже о цветных) содержат в себе не только белый и черный цвета, но и различные оттенки серого. Передача таких изображений значительно усложнится. Передающему оператору придется оценивать степень почернения каждого квадратика и сообщать о ней с помощью особого знака. Глаз человека различает 300 оттенков в ахроматической гамме. И, следовательно, понадобится 300 специальных знаков. Фактически такого количества оттенков передавать не требуется.

Чем больше число клеток, на которые разбивается изображение, тем большее количество деталей можно будет различить.

Даже очень хорошее изображение можно получить, передавая гораздо меньшее их количество. В некоторых случаях допускается всю гамму серых цветов делить всего на восемь градаций. Тогда понадобится уже не 300, а всего восемь специальных знаков. Однако и в этом случае передать изображение очень трудно, тем более, что глаз, умея различать такое множество оттенков, не может в то же время определять абсолютную степень почернения, глядя на какой-нибудь один участок. Но, если бы глаз и умел это делать или самостоятельно, или с помощью какого-либо прибора, время на передачу даже простейшего изображения потребовалось бы огромное.

И, конечно, таким способом никто и никогда не передает изображений. Медлительные глаз, рука и мозг человека непригодны для этих целей. Зато фотоэлемент как нельзя лучше подходит для преобразования изображений в электрические сигналы. Он безошибочно и практически мгновенно преобразует различные степени почернения в соответствующий по величине ток.

Что же касается принципа кодирования и передачи, он останется тем же самым, только вместо условных знаков будут передаваться электрические сигналы, величина которых пропорциональна яркости каждого из квадратиков. Чем квадратик светлее, тем больше ток, тем больше сигнал. Кроме этих сигналов, разумеется, будут передаваться сигналы, отмечающие начало сообщения и начало каждой из строк его.

Возьмем фотоэлемент и будем равномерно передвигать его слева направо вдоль строк нашего изображения. Когда он будет находиться над белым квадратом, ток будет наибольшим; над черным квадратом фотоэлемент совсем не будет проводить тока. На приемном конце должен быть другой прибор, автоматически преобразующий электрические сигналы в пропорциональный по яркости свет. В качестве такого прибора можно использовать газосветную лампу, в частности лампу, наполненную неоном. Неоновая лампа горит тем ярче, чем больший ток протекает через нее. Следовательно, она будет гореть наиболее ярко, когда фотоэлемент находится над белым квадратом, и совсем погаснет, когда он будет над черным.

С помощью специальных устройств можно сделать так, что фотоэлемент на передающей стороне и лампа на приемной стороне будут перемещаться строго одинаково и в соответствии с принятым порядком передачи данных: слева направо по строке и в порядке следования строк. Тогда, подложив под фотоэлемент изображение, а под неоновую лампу— лист фотобумаги, мы получим на нем по-разному засвеченные участки. Все вместе они составят изображение. Изображение будет тем более четким, чем мельче были квадратики, на которые мы разбили его, или, иначе говоря, чем больше количество квадратиков, на которые разбивается одно и то же изображение, тем четче изображение. Понятно также, что, чем больше квадратиков, тем большее время понадобится и на их передачу, если не принять специальных мер.

Таков принцип. Но практически фототелеграф действует иначе.

Передаваемое изображение накладывается на барабан, который медленно и строго равномерно вращается во время передачи изображения. С помощью линз изображение фокусируется на фотоэлемент. Он остается неподвижным, а вместо него по строкам изображения с равномерной и строго определенной скоростью перемещается тоненький, как иголка, и очень яркий луч света. Упав на поверхность изображения, он отразится от него в фотоэлемент. Отраженный свет будет интенсивным, если точка, на которую в данный момент падает луч, светлая, и будет слабым, если точка темная. В соответствии с изменением количества отраженного света будет изменяться и ток через фотоэлемент, по мере того как луч будет обегать всю поверхность изображения. Ток усиливается с помощью электронного усилителя и посылается по проводу на приемный пункт.

Луч света движется строго в соответствии с установленным нами порядком— вдоль изображения, слева направо. Когда он доходит до края изображения, он очень быстро (почти мгновенно) возвращается к началу пути, и в это время посылается сигнал начала новой строки. Возвратившись к началу пути, луч не пойдет вновь по старой строке. За время прохождения лучом предыдущей строки и его возвращения к исходному положению барабан с наложенным на него изображением успеет повернуться точно на ширину одной строки, равную высоте сечения светового луча, и луч света пойдет по новой строке.

На приемной стороне тоже имеется барабан. Как и на передающей стороне, он находится в полной темноте. Вращается он строго одинаково с первым барабаном. На приемном барабане помещают лист фотобумаги и направляют на него сфокусированный тончайший луч света от неоновой лампы. Движение этого луча также точнейшим образом согласовано с движением луча на передающей стороне. Разница же заключается в том, что луч света на передающей стороне имеет строго неизменную яркость, а на приемной — яркость луча меняется в соответствии с поданными на неоновую лампу сигналами.

Оба луча света очень тоненькие, так что одновременно засвечиваются очень маленькие участки изображения. Именно поэтому удается выделять, передавать и воспроизводить даже очень мелкие участки изображений.

Вот каким образом работает фототелеграф — замечательное устройство, объединившее в себе достижения электроники, фотографии, техники источников света, оптики, точной механики и, конечно, связи.

Необходимо обратить особое внимание на одно необыкновенно важное свойство фототелеграфа, отличающее его от всех известных до сих пор устройств, в том числе и глаза.