Jak działają popularne, energooszczędne wyświetlacze e-ink i co warto o nich wiedzieć, kupując urządzenie z takim wyświetlaczem

Jak najlepiej korzystać z wyświetlaczy e-ink i w jakich urządzeniach można je spotkać

Spis treści:

Jak działa wyświetlacz e-ink
Czy wszystkie wyświetlacze e-ink działają równie dobrze?
Urządzenia z e-ink. Jakie wybrać?
PODSUMOWANIE

Większość z nas miała jakiś, choćby chwilowy kontakt z czytnikami Kindle. Te urządzenia mają w zasadzie tylko jedną funkcję, ale wywiązują się z niej bardzo dobrze: sprawiają, że czytanie książek cyfrowych jest tak łatwe dla oczu, jak czytanie książek papierowych. Mają ekrany wyglądające jak papier, widoczne pod dowolnym kątem, nawet w ostrym świetle słonecznym, a żywotność baterii mierzona w tygodniach. Wszystko dzięki technologii, która stoi za ich wyjątkowymi ekranami. Jak działają? Dlaczego są o wiele lepsze do czytania, niż ekrany smartfonów czy tabletów? Skąd tak imponujące czasy pracy baterii? I jakie inne, poza ebookami urządzenia z nich korzystają? Oto wszystko, co musisz wiedzieć.

Polecane czytniki ebook

Jak działa wyświetlacz e-ink

E-Ink, czyli tusz elektroniczny, to technologia, która próbuje na ekranie (i nie tylko, ale o tym więcej potem) odtworzyć wygląd tuszu drukowanego na papierze. Większość takich wyświetlaczy może wyświetlać tylko czerń i biel. Technologia kolorowego E-tuszu jest dostępna od lat, ale w zasadzie nie ma na została wprowadzona do elektroniki użytkowej.

Jak to działa? E-ink to zdecydowanie najpopularniejsza z rodziny podobnych technologii naśladujących wygląd tradycyjnego papieru, zwanych e-papierem, które obraz na ekranie generują w sposób zupełnie inny niż ten, znany z popularnych wyświetlaczy LCD czy OLED.

Każdy ekran e-ink, składa się z, zazwyczaj umieszczonych między dwoma warstwami polimeru, milionów maleńkich kapsułek. Każda ma około 100 mikronów średnicy - mniej więcej tyle, ile wynosi średnica ludzkiego włosa. W kapsułce znajdują się cząsteczki pigmentu o różnych kolorach. Najczęściej czarnego i białego. Każdy z barwników ma inny ładunek elektryczny. Czarny zwykle jest naładowany ujemnie, a biały dodatnio. Nad i pod błoną utrzymującą kapsułki błoną umieszczone są elektrody. Kiedy przepuści się przez nie prąd, generują one dodatnie lub ujemne pole elektryczne. To sprawia, że w sąsiadujących z elektrodą kapsułkach, pigmenty o różnych kolorach zajmą miejsca bliżej lub dalej od niej. Elektroda odpycha barwnik o takim samym ładunku a przyciąga pigment o ładunku przeciwnym.

Co się wtedy dzieje? Dla obserwatora patrzącego na ekran, następuje zmiana koloru danego punktu z białego na czarny, lub z czarnego na biały. Kiedy dolna elektroda wytwarza dodatnie pole elektryczne, dodatnio naładowany biały pigment jest wypychany w górę, zasłaniając w ten sposób ujemnie naładowany czarny pigment, który wędruje na dół. Tworzy się biały piksel. I odwrotnie, gdy dolna elektroda wytwarza ujemne pole elektryczne, ujemnie naładowany czarny pigment jest wypychany na powierzchnię kapsułki, zasłaniając w ten sposób pigment biały, tworząc czarny piksel. Ale kiedy elektrody wytwarzają zarówno dodatnie, jak i ujemne pola elektryczne, powierzchnię kapsułki wypychana jest mieszanina czarno-białego pigmentu, co daje odcień szarości, który może być ciemniejszy lub jaśniejszy w zależności od tego, czy silniejsze jest pole dodatnie, czy ujemne. Manipulując ładunkami elektrycznymi, urządzenie ustawia je właściwym kolorem w stronę oczu obserwatora, tworząc litery czy obrazy na ekranie. Tworzy obrazy czerni, bieli lub szarości. Cały ten proces nazywa się elektroforezą.

Najważniejsze dla wyświetlaczy e-ink jest to, że taki obraz jest trwały, ale wymaga jedynie krótkiego impulsu elektrycznego. Raz posortowany w kapsułkach pigment zachowuje swoje właściwości aż do kolejnej zmiany pola elektromagnetycznego. W praktyce oznacza to, że obraz pozostaje na wyświetlaczu, nie zużywając energii, aż zmienimy go, na przykład przewracając stronę. To drastycznie odmienne podejście od wyświetlacza LCD, który wyświetlając obraz stale pobiera moc. LCD odświeża się mniej więcej 30 razy na sekundę. E-czytnik zużywa energię tylko wtedy, gdy przewraca strony, i dzięki temu może wytrzymać nawet miesiąc na jednym ładowaniu.

Urządzenia z technologią E-Ink mogą jeszcze bardziej zmniejszyć zużycie energii, zmieniając tylko piksele, które muszą być zmieniane. Jeśli dany piksel pozostaje czarny na kolejnych stronach, nic nie trzeba zmieniać i nie trzeba zużywać energii.

E-Ink idealnie nadaje się do czytania w jasnym świetle, ale ponieważ sam nie emituje żadnego światła, nie można go czytać w ciemności. We wcześniejszych modelach czytanie w ciemności wymagało, jak w klasycznej książce, świecenia sobie lampką. Ale dziś wiele modeli urządzeń wyposażonych w wyświetlacz e-ink ma wbudowaną funkcję podświetlenia, która umożliwia czytanie w ciemności. Większość używa diod LED zamontowanych wzdłuż wewnętrznych boków wyświetlacza. Dzięki temu światło równomiernie rozprowadza się po całej powierzchni i zapewnia czytelność całej strony. Możesz dzięki nim czytać w ciemności, ale oczywiście do ich zasilania potrzebna jest dodatkowa energia, więc pamiętaj, że zauważalnie zmniejszysz całkowity czas pracy baterii urządzenia. Zamiast czterech tygodni na jednym ładowaniu, możesz otrzymać około dwóch tygodni na jedno ładowanie.

Czy wszystkie wyświetlacze e-ink działają równie dobrze?

Jak wszystkie technologie, także wyświetlacze e-ink z czasem są dopracowywane i poprawiane. Na rynku pojawiło się już kilka generacji tych ekranów, różniących się nieco właściwościami i jakością obrazu. Do tego niektóre z nich, ale nie wszystkie, są wyposażone w systemy podświetlania, które ułatwiają czytanie po ciemku i nadają ekranowi bardziej “papierowy” wygląd kosztem nieco większego zużycia mocy.

Wszystkie rodzaje papieru elektronicznego zapewniają niższe zużycie energii i lepszy kontrast w świetle słonecznym niż tablety wykorzystujące ekrany LCD czy LED. Po wyłączeniu podświetlenia wszystkie wyglądają podobnie do „atramentu na papierze” i są czytelne w jasnym otoczeniu.

Na rynku funkcjonują następujące generacje technologii e-ink i zbliżonych:

E-ink: technologia pierwszej generacji firmy E Ink Corporation. Chociaż nazwa „e-Ink” bywa używana w odniesieniu do wszystkich elektronicznych wyświetlaczy “papierowych”, to „eInk” i „E-Ink” są znakami towarowymi oznaczającymi jedną konkretną rodzinę wyświetlaczy papierowych używanych w większości dostępnych na rynku urządzeń.
E-Ink Pearl: technologia drugiej generacji, która ma wyższy kontrast i większą liczbę poziomów szarości. Odmianą generacji Pearl jest Mobius, który wykorzystuje elastyczny plastik w wyświetlaczu.
E-Ink Triton: trzecia generacja, umożliwiająca wyświetlanie kolorów.
E Ink Carta: czwarta generacja o wyższym kontraście i większej liczbie poziomów szarości. Wyświetlacze tej generacji osiągają wysoką gęstość pikseli między 212 a 300 ppi.
LG Flex: opracowany przez koreańską firmę LG papier elektroniczny z elastycznym ekranem, który wciąż jest w fazie rozwoju. Docelowo ma pozwolić na tworzenie czytników książek które można złożyć lub zrolować i schować do kieszeni.

Urządzenia z e-ink. Jakie wybrać?

E-ink ma ogromny potencjał. Jego twórcy wyobrażają sobie przyszłość, w której nie tylko radykalnie zmienia sposób, w jaki czytamy książki czy codzienne gazety. Energooszczędne wyświetlacze trafiły już do niewielkiej liczby smartfonów, tabletów czy inteligentnych zegarków WATCHMARK . Na bazie elektronicznego tuszu już 20 lat temu powstały wielkie wyświetlacze zajmujące billboardy: tak energooszczędne, że 1000 z nich pobiera tyle mocy, co jedna stuwatowa żarówka. E-Ink zużywa od 50 do 100 razy mniej energii niż wyświetlacze ciekłokrystaliczne.

Tusz elektroniczny można drukować na dowolnej powierzchni, w tym na murach, billboardach, etykietach produktów i koszulkach. Właściciele domów będą mogli zmienić swoją tapetę, wysyłając sygnał do elektronicznego atramentu na ścianach. Elastyczność atramentu umożliwiłaby również opracowanie wyświetlaczy zwijanych w rulon czy składanych. Jednym z sektorów idealnie nadających się do zastosowania takich wyświetlaczy jest oznakowanie cyfrowe, idealne do wszelkiego rodzaju wystaw wewnętrznych i zewnętrznych, od znaków drogowych po informacje dla pasażerów, etykiety na półkach w sklepach, czy interaktywne tablice muzealne.

Dziś jednak na rynku, poza ebookami, funkcjonuje jedynie kilka urządzeń wyposażonych w ekrany z e-tuszu. Na przykład . Można się spodziewać, że niedługo znajdą więcej zastosowań, bo pozwalają urządzeniom funkcjonować o wiele dłużej.

Natomiast same czytniki ebook mają się doskonale i zapewne jeszcze długo pozostaną najpopularniejszym zastosowaniem takich ekranów. Pierwszym urządzeniem korzystającym z wyświetlacza E-Ink był Sony Librie, czytnik wydany tylko w Japonii w 2004 roku. Nie zdobył wielkiej rzeszy fanów, ale w 2007 roku swój czytnik wypuścił największy sklep internetowy świata. Kindle firmy Amazon był prawdziwą rewolucją i przekonał miliony czytelników, że książka elektroniczna może być wygodniejsza od papierowej.

Oczywiście Kindle to nie jedyne urządzenia, które używają wyświetlaczy E-Ink. Jeśli chcesz wybrać czytnik odpowiedni dla siebie, mamy rady, czym się kierować przy wyborze.

Idealnym wyborem zawsze jest czytnik lekki, czytelny w bezpośrednim świetle słonecznym, a, w przypadku czytników z podświetleniem, także w nocy. Praktycznie wszystkie dostępne na rynku urządzenia są w stanie pomieścić tysiące książek, dokumentów czy komiksów, a ich baterie wytrzymują całe tygodnie.

Żeby wybrać spośród wszystkich możliwości właściwy, po pierwsze, musisz jasno określić, jak i gdzie będziesz go używać. Na rynku dostępnych jest wiele różnych rozmiarów czytników. Jeśli chcesz tylko czytać podczas podróży, wakacji czy biwakowania, optymalny będzie mały, przenośny czytnik o przekątnej ekranu 6 cala. Większe mogą okazać się po prostu zbyt nieporęczne. Jeśli planujesz korzystać z czytnika do pisania czy przeglądania Internetu (co nie jest bardzo praktyczne, ale w przypadku wielu modeli jak najbardziej możliwe dzięki wbudowanym przeglądarkom i notatnikom), warto zainwestować w nieco większy, 10-calowy ekran. Największe powszechnie dostępne czytniki osiągają przekątną 13,3 cala, czyli ich ekran ma ten sam format, co kartka A4. Jest doskonały dla tych, którzy chcą przeglądać w czytniku dokumenty bez konieczności powiększania ich, jest przez to najczęściej stosowany jako narzędzie pracy, a niekoniecznie rozrywki.

Jeśli idzie o techniczne parametry czytnika, najważniejszy jest ekran. Jeśli nie kupujesz wyjątkowo wiekowego urządzenia, większość dostępnych na rynku będzie dysponować ekranem najnowszej generacji, bo większość producentów kupuje swoje ekrany od tego samego dostawcy, czyli producenta ekranów formatu eInk. Procesory czytników nie muszą być mocne, bo te urządzenia nie obsługują aplikacji wymagających dużej mocy obliczeniowej. Muszą jednak charakteryzować się dużą stabilnością pracy. Pojemność i szybkość pamięci wewnętrznej decyduje o tym, ile materiałów możesz zabierać ze sobą, ale urządzenia te nie mają szczególnie wysokich wymagań, więc większość dostępnych na rynku czytników powinna spełniać wymagania użytkownika.

PODSUMOWANIE

Prognozy mówią, że rynek wyświetlaczy e-papierowych osiągnie wartość ponad 8,59 mld USD do 2022 r. Znaczną część tej kwoty będą stanowiły nowe, dopiero pojawiające się zastosowania, takie jak szyldy. Wyświetlacze z e-tuszu są coraz bardziej zaawansowane elastyczne, energooszczędne i trwałe, możesz spodziewać się, że ekrany złożone z milionów kapsułek z tuszem będą w przyszłości wszędzie.