Технология E Ink — прошлое и настоящее электронной бумаги

Технология E Ink, имитирующая печатную бумагу, произвела революцию в электронных устройствах, таких как книги и смартфоны. В статье рассмотрим историю создания этой технологии, её ключевые преимущества и недостатки, а также современные модели гаджетов с E Ink. Понимание особенностей E Ink поможет читателям сделать осознанный выбор при покупке электронных устройств и оценить влияние этой технологии на восприятие чтения и взаимодействие с информацией.

История создания технологии дисплея E — Ink

Создание электронной бумаги началось более полувека назад как альтернатива традиционным ЭЛТ-экранам. Изображения на таких экранах были настолько блеклыми и низкоконтрастными, что использовать монитор можно было лишь в условиях слабого освещения. В 1974 году инженеры компании Xerox представили инновационное решение — лист цифровой бумаги под названием «Гирикон» (Gyricon). Это устройство стало гибким монитором с высокой контрастностью, позволяющим комфортно работать при ярком свете.

Первым представителем «Гирикона», использовавшим электрофорез в своем механизме, была тонкая полимерная пластина, на которой размещались сферы.

Каждая из этих сфер была окрашена в два цвета: одна половина черная, другая — белая, и имела противоположные заряды. Под воздействием электрического тока сферы вращались, формируя изображение. Однако существовал недостаток: сферы сталкивались и поворачивались неравномерно, что приводило к размытому изображению. Эта проблема была решена во втором поколении устройств Gyricon, получивших название SmartPaper, но их массовое производство оказалось слишком дорогим. Попытки использовать их в качестве интерактивных ценников не увенчались успехом, и многие утверждали, что электронная бумага не сможет сравниться с обычными листами. К тому же на рынке уже появились ЖК-дисплеи, и проблема чтения с монитора казалась решенной.

История электронной бумаги могла бы завершиться на этом, если бы в конце 1990-х годов Joseph Jacobson не предложил новый подход к созданию изображения с помощью электрофореза. Он решил использовать сферы, заполненные окрашенным маслом, внутри которых находились заряженные белые частицы. При прохождении электрического тока белые частицы поднимались вверх в некоторых сферах, а в других оставались внизу. Таким образом, читатель видел белый лист, на котором цветные шарики формировали изображение. Так была разработана технология E-Ink, и была основана одноименная компания в сотрудничестве с «Филипс».

На доработку и внедрение в производство ушло восемь лет: только в 2004 году появился первый ридер Sony Librie — книга с экраном E-Ink. Цветное изображение пока не было доступно: был создан шестидюймовый дисплей, отображавший четыре оттенка серого с разрешением 800 на 600 пикселей. Стоимость этого устройства составила почти 400 долларов. В последующие годы инженеры продолжали работать над улучшением контрастности, разрешения, скорости смены изображения и корректным отображением белого цвета.

Эксперты отмечают, что технология E Ink, изначально разработанная в начале 2000-х годов, произвела революцию в мире электронной бумаги. Она позволила создать устройства с экраном, максимально приближенным к ощущениям от чтения бумажной книги. Благодаря низкому энергопотреблению и отличной читаемости на солнечном свете, E Ink быстро завоевала популярность среди производителей электронных книг и других гаджетов.

Сегодня, по мнению специалистов, E Ink продолжает эволюционировать. Новые разработки, такие как цветные экраны и гибкие панели, открывают новые горизонты для применения технологии в различных сферах, включая рекламу и умные устройства. Однако эксперты подчеркивают, что, несмотря на достижения, E Ink сталкивается с конкуренцией со стороны LCD и OLED технологий, которые предлагают более яркие и динамичные изображения. В будущем, по мнению аналитиков, E Ink может занять свою нишу, сочетая преимущества традиционной бумаги и современных технологий.

Принцип работы электронной бумаги (E-Ink)

Модификации электронных книг с E — Ink экраном

С момента презентации первого ридера, сделанного с использованием новой технологии работы дисплея, выпущено три поколения гаджетов:

1. Сначала ридеры делали с использованием технологии VizPlex. У них было разрешение 800 х 600 пикселей, фон серого цвета, стеклянная пластина толщиной менее ½ миллиметра в основании. Они передавали шестнадцать оттенков серого цвета, работали с контрастностью 7:1. В течение шести лет их выпускали не только компания «Сони», но и Amazon, Kobo, Barns & Noble, ONYX. Инженеры последней сделали первый в мире ридер с сенсорным монитором, использовавшим новую методику воспроизведения информации. Недостатком первого поколения «читалок» была низкая скорость смены изображения, появление фантомного эффекта: старая картинка исчезала не полностью, поверх остатков накладывалась новая. К 2010 году удалось избавиться от низкой скорости, вместо серого фона для текста сделать белый.

2. Второе поколение цифровых книг вышло с дисплеями, сделанными по технологии E-Ink Carta и Pearl. В их основе по-прежнему была тонкая стеклянная пластина с гранулами двух цветов, но увеличилась скорость смены изображения, повысилась в 1,5 раза контрастность. Было две модификации «жемчужины»: Pearl (разрешение 800 х 600 пикселей, контрастност увеличился до 10:1) и Pearl HD (1024 х 758 пикселей, контрастность 12:1). Одна модификация Carta: разрешение 1080 х 1440, контраст 15:1. Все три типа отображают 16 оттенков серого цвета и хорошо знакомы российским покупателям: их использует для производства ридеров компания PocketBook – главный поставщик «читалок» в Россию. Как всегда всех опередила компания ONYX, которая выпустила ридер с сенсорным дисплеем Pearl HD. Появились экраны с подсветкой, но она была низкого качества, мерцала, мешала чтению. Только в октябре 2012 года была сделана однородная подсветка экрана E-Ink от PVI, которой оснастили две модели: Amazon Kindle Paperwhite и ONYX BOOX Aurora.
3. Третье поколение, названное Triton1 и Triton2, — получило цветной монитор с разрешением 1600 х 1200 пикселей, контрастностью 10:1, воспроизводящий до 4096 оттенков. Технически появилась возможность выпускать часы, смартфоны с E-Ink экраном Triton.

В процессе совершенствования технологии, производитель увеличивал контраст и разрешение. Эти две характеристики влияют на восприятие текста с дисплея, делают чтение комфортным.

Альтернативный способ совершенствования цифровой бумаги предложила компания LG. Стеклянную подложку заменили на полимерную, благодаря которой мониторы стали более прочными, появилась возможность их сгибать, не повреждая верхний слой. Дисплеи получили название Flex или Mobius, но стали вновь монохромными: при контрастности 10:1, разрешении 1024 х 768 пикселей, они воспроизводят 16 оттенков серого цвета. Новый вариант производства у LG выкупила компания Джозефа Якобсона.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о технологии E Ink и электронной бумаге:

1. История создания: Технология E Ink была разработана в 1997 году командой ученых из Массачусетского технологического института (MIT). Основной идеей было создание дисплея, который имитировал бы внешний вид обычной бумаги, обеспечивая при этом низкое энергопотребление. Первые коммерческие устройства с использованием этой технологии появились на рынке в 2004 году.

2. Принцип работы: E Ink использует микрокапсулы, содержащие черные и белые частицы, которые могут перемещаться под воздействием электрического поля. Это позволяет создавать изображения и текст, которые остаются видимыми даже без питания, что делает такие дисплеи идеальными для чтения книг и документов.

3. Современные применения: Сегодня технологии E Ink используются не только в электронных книгах, но и в других устройствах, таких как электронные ценники в магазинах, умные часы и даже в некоторых типах мобильных телефонов. Разработка новых цветных E Ink-дисплеев также открывает новые возможности для применения этой технологии в различных сферах, включая рекламу и дизайн.

E-ink paper или экраны с электронными чернилами

Плюсы и минусы новой технологии, что лучше: E — Ink Carta или Pearl

Начнем с недостатков:

• Первый и наиболее значимый недостаток — высокая цена. Цифровая бумага и чернила, хотя и основаны на простом принципе электрофореза, имеют высокую стоимость производства. Поэтому ридеры с таким дисплеем стоят на 100–200% дороже, чем их аналоги с LCD-экраном.
• Хрупкая стеклянная основа цветных моделей, в то время как гибкая пластиковая доступна только для черно-белых вариантов. Это требует использования специальных чехлов, а замена поврежденного экрана обойдется почти в половину первоначальной стоимости устройства.
• Бюджетные ридеры медленно обновляют изображение, особенно если речь идет о графике, а не о тексте.

Преимуществ значительно больше:

• Устранено мерцание и свечение, которые были характерны для старых мониторов.
• Увеличен угол обзора, даже по сравнению с ЖК-дисплеями.
• Энергосберегающие модели могут на одном комплекте батареек воспроизвести более 10 000 страниц.
• Встроенная подсветка облегчает чтение в условиях низкой освещенности.

Все это способствует более комфортному восприятию информации, что снижает усталость глаз во время чтения. В этой же цели производители увеличивают диагональ экрана: от начальных пяти дюймов до 9,7 дюймов на более современных моделях.

Тем, кто предпочитает электронные книги, подойдут ридеры с первой модификацией второго поколения. Дисплеи Pearl отлично подходят для чтения текста, но если необходимо просматривать чертежи или учебные материалы со схемами и графиками, лучше выбрать Pearl HD. На таких экранах мелкий шрифт выглядит четче, а скорость загрузки страниц выше.

Модификация Carta на данный момент является самой «продвинутой» среди бюджетных вариантов. У нее на 50% выше контрастность и на 20% больше коэффициент отражения. Эти модели поддерживают обновление страницы Regal, что устраняет фантомный эффект. При этом удалось сохранить низкое энергопотребление при высоком качестве изображения.

Таким образом, для регулярного чтения художественной литературы оптимальным вариантом будет дисплей Carta или Pearl HD с подсветкой Moonlight и диагональю 6 дюймов. Если же требуется просматривать чертежи, схемы и графики, лучше выбрать те же модификации, но с девятидюймовым экраном.

Будущее технологии E Ink и её возможные применения

Технология E Ink, известная также как электронная бумага, продолжает развиваться и открывает новые горизонты для применения в различных сферах. В отличие от традиционных ЖК-дисплеев, E Ink использует микрокапсулы с черными и белыми частицами, которые перемещаются под воздействием электрического поля, создавая изображение. Это обеспечивает низкое энергопотребление и отличную читаемость на ярком солнце, что делает её идеальной для использования в устройствах, предназначенных для чтения.

Одним из наиболее перспективных направлений использования технологии E Ink является создание гибких и прозрачных дисплеев. Это открывает возможности для интеграции электронной бумаги в одежду, аксессуары и даже в архитектурные конструкции. Например, можно представить себе умные окна, которые могут изменять свою прозрачность или отображать информацию в зависимости от потребностей пользователя.

В области образования и печатных материалов E Ink также имеет огромный потенциал. Устройства на основе этой технологии могут стать основой для интерактивных учебников, которые позволят учащимся не только читать, но и взаимодействовать с материалом, добавляя заметки и подчеркивания. Это может значительно снизить затраты на печать и распространение учебных материалов.

Кроме того, E Ink находит применение в области рекламы и информационных панелей. Благодаря своей способности отображать статическую информацию с минимальным потреблением энергии, такие дисплеи могут использоваться в магазинах, на выставках и в общественном транспорте для передачи актуальной информации без необходимости частой подзарядки.

Не менее интересным является использование технологии E Ink в медицинских устройствах. Например, электронные метки на лекарствах могут содержать информацию о дозировке и сроках годности, а также напоминания для пациентов. Это может значительно повысить уровень безопасности и удобства в лечении.

В заключение, будущее технологии E Ink выглядит многообещающим. С каждым годом появляются новые идеи и разработки, которые расширяют границы её применения. От гибких дисплеев до интерактивных учебников и медицинских устройств — возможности, которые открывает E Ink, могут изменить наш подход к информации и взаимодействию с ней. Важно отметить, что дальнейшее развитие этой технологии будет зависеть от исследований и инвестиций, направленных на улучшение её характеристик и снижение стоимости производства.

Электронные чернила

Вопрос-ответ

Что такое технология E-Ink?

E Ink – это уникальная технология, которая применяется при производстве дисплеев для электронных ридеров. Экраны с электронными чернилами максимально близки к обычной бумажной странице: они безопасны для зрения, максимально энергоэффективны, а также легко читаются на солнечном свете (в отличие от обычных TFT дисплеев).

Какова история технологии электронной бумаги?

Первая электронная бумага была разработана Николасом К. Шеридоном в исследовательском центре компании Xerox в Пало-Альто. Gyricon – это тонкий лист гибкого пластика, содержащий слой крошечных пластиковых шариков, каждый из которых заключён в масло и свободно вращается.

Что такое E-Ink?

E-ink — технология отображения информации, разработанная для имитации обычной печати на бумаге и основанная на явлении электрофореза.

Почему E-Ink такие дорогие?

Всё производство экранов электронных чернил монополизировано компанией EINK. Поэтому себестоимость намного выше, чем у светодиодной панели. Что касается того, почему основные планшеты с электронными чернилами дороже Kindle, дело в том, что Amazon, по сути, теряет деньги на самих Kindle.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите различные устройства с E Ink, чтобы понять, какие из них лучше всего подходят для ваших нужд. Сравните ридеры, планшеты и другие гаджеты, чтобы выбрать оптимальный вариант для чтения.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на характеристики экрана E Ink, такие как разрешение и контрастность. Эти параметры влияют на удобство чтения и восприятие текста, особенно при длительном использовании.

СОВЕТ №3

Используйте специальные приложения и форматы файлов, которые поддерживают E Ink-устройства, чтобы максимально использовать их возможности. Это поможет вам получить доступ к большему количеству контента и улучшить опыт чтения.

СОВЕТ №4

Следите за новыми разработками в области E Ink-технологий. Эта область постоянно развивается, и новые модели могут предлагать улучшенные функции и возможности, которые могут быть полезны для вас.